М. В. Шокуров¹, С. Ю. Артамонов¹, И. Н. Эзау²

¹ Морской гидрофизический институт НАН Украины, г. Севастополь

² Nansen Environmental and Remote Sensing Center, Bergen, Norway

Аннотация

Освещена возможность использования численных моделей атмосферы для планирования и интерпретации натурных экспериментов на платформе в Кацивели. Описаны атмосферные модели двух типов, освоенные в МГИ НАН Украины и адаптированные к региону Черного моря: мезомасштабные модели ММ5 и WRF и модель больших вихрей LESNIC. Приведены результаты сравнения расчетов мезомасштабных моделей с измерениями. Описаны результаты тестирования модели LESNIC.

Ключевые слова

мезомасштабные атмосферные модели, LES-модели, атмосферный пограничный слой, стационарная океанографическая платформа

Для цитирования

Шокуров М. В., Артамонов С. Ю., Эзау И. Н. Численное моделирование атмосферы в районе платформы в Кацивели для планирования и интерпретации натурных экспериментов // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2010. № 21. С. 239–251. EDN WYQVZL.

Shokurov, M.V., Artamonov, S.Yu. and Esau, I.N., 2010. Numerical Modelling of the Atmosphere in the Kaciveli Platform Region for the Field Experiments Planning and Results Interpretation. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones and Comprehensive Use of Shelf Resources, 21, pp. 239–251 (in Russian).

Список литературы

1. Сайт модели ММ5 http://www.mmm.ucar.edu/mm5/overview.html
2. Сайты модели WRF http://www.wrf-model.org/index.php, http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/
3. Esau I. Simulation of ekman boundary layers by large eddy model with dynamic mixed subfilter closure // Environ. Fluid Mech. – 2004. – 4. – C. 273–303.
4. Deardorff W. J. Numerical investigation of neutral and unstable planetary boundary layers // J. Atmos. Sci. – 1972. – 29. – C. 91–115.
5. Lilly D. K. The representation of small scale turbulence in numerical simulation experiments // Proc. IBM Sci. Computing Symp. Environmental Sci. IBM Form № 320. – 1951. – C. 195–210.
6. Zilitinkevich S. S., Gryanik V. M., Lykossov V. N., Mironov D. V. Third-order transport and non-local turbulence closures for convective boundary layers // J. Atmos. Sci. – 1999. – v. 56, № 19. – C. 3463–3477.
7. Zilitinkevich S. S., Mironov D. V. A multi-limit formulation for the equilibrium depth of a stably stratified boundary layer // Bound.-Layer Meteorol. – 1996. – 81. – C. 325–351.
8. Zilitinkevich S. S., Calanca P. An extended similarity-theory for the stably stratified atmospheric boundary layers // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. – 2000. – 128. – C. 913–925.
9. Leonard A. Energy cascade in large-eddy simulation of turbulent fluid flows // Adv. Geophys. – 1974. – 18A. – C. 237–248.
10. Germano M., Piomelli U., Moin P., Cabot W. H. A dynamic subgridscale eddy viscosity model // Phys. Fluids. – 1991. – v. 3, № 7. – C. 1760–1765.
11. Germano M. Turbulence: the Filtering Approach // J. Fluid Mech. – 1992. – 238. – C. 325–336.
12. Porte-Agel F., Meneveau C., Parlange M. B. A scale-dependent dynamic model for large-eddy simulation: application to a neutral atmospheric boundary layer // J. Fluid Mech. – 2000. – 415. – C. 262–284.
13. Porte-Agel F., Parlange M. B., Meneveau C., Eichinger W. E. A priori field study of the subgrid-scale heat fluxes and dissipation in the atmospheric surface layer // J. Atmos. Sci. – 2001. – v. 58, № 18. – C. 2673–2698.
14. Esau I. Coriolis effect on coherent structures in planetary boundary layers // J. Turbulence. – 2003. – 4. – C. 2–19.
15. Esau I., Lyons T. Effect of sharp vegetation boundary on the convective atmospheric boundary layer // Agricult. and Forest Meteorol. – 2002. – v. 114, № 1-2. – C. 3–13.
16. Zilitinkevich S., Esau I. The effect of baroclinicity on the depth of neutral and stable planetary boundary layers // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. – 2003. – 129. – C. 3339–3356.
17. Zilitinkevich S., Esau I. On integral measures of the neutral barotropic planetary boundary layer // Bound.-Layer Meteorol. – 2002. – v. 104, № 3. – C. 371–379.
18. Beare R. J., MacVean M. K., Holtslag A. A. M., Cuxart J., Esau I. et al. An intercomparison of large eddy simulations of the stable boundary layer // Bound.-Layer Meteorol. – 2006. – 118. – C. 247–272.
19. Vreman B., Geurts B., Kuerten H. On the formulation of the dynamic mixed subgrid-scale model // Phys. Fluids. – 1994. – 6. – C. 4057–4059.
20. Kondo J., Kanechika O., Yasuda N. Heat and momentum transfer under strong stability in the atmospheric surface layer // J. Atmos. Sci. – 1978. – 35. – C. 1012–1021.

Файлы

 Полный текст (русский)