Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

МОДЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ КОМПАНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ С УЧЕТОМ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ

Айдосов А. , Айдосов Г. А., Заурбеков Н. С.,

2.4.3. Учет приземного трения и орографии

аНапряжение трения у земной поверхности определялось из формул

(2.126)

Затем силы трения и  для уровней l = 3/2 и l = 2 находятся следующем образом:

При таком определении производных от функции, убывающей экспоненциально с высотой, получается большая ошибка, особенно на уровне l = 2. Из оценок модели Экмана следует, что:

(2.127)

Тогда для l = 2 получаем:

(2.128)

Так как сила поверхностного трения входит в уравнения движения в виде:

то (2.129)

(2.130)

Эти члены добавлялись в правые части уравнения движения для двух нижних уровней (l = 3/2, 2).

Кроме этого, учет поверхностного трения использовался для расчета вертикальных движений в планетарном пограничном слое.

Мы предполагаем, что в приземном слое действует только сила турбулентной вязкости и тогда из уравнения неразрывности следует приближенно

(2.131)

Эта величина включается в краевое условие (2.122) в качестве части . Другая часть относится к орографическим вертикальным движениям, которые находятся из выражения:

(2.132)

где h – сглаженная высота земной поверхности в метрах.

Вычисляя WТР по (2.131) и WОР по (2.132), определяем:

WО = WТР + WОР.

Таким образом, определяется приближенный учет орографии и приземного трения. Аналогичный прием применялся в ряде работающих прогностических зарубежных моделях и показал удовлетворительные результаты.