إغلاق الطول المختلط العام لخطط تدفق الكتلة الانتشاري للاضطراب والحمل الحراري

الملخص بسبب دقتها المحدودة في المجال، يتعين على نماذج التنبؤ بالطقس العددي ونماذج المناخ الاعتماد على معلمات لتمثيل الاضطراب والحرارة في الغلاف الجوي. تاريخيًا، تم استخدام نهج مستقل إلى حد كبير لتمثيل الاضطراب في طبقة الحدود والحمل الحراري، مع تجاهل التفاعلات المهمة على مقياس دون الشبكة. هنا نبني على خطة تدفق الكتلة الانتشاري (EDMF) التي تمثل كل الخلط على مقياس دون الشبكة بطريقة موحدة، وتقسم التقلبات على مقياس دون الشبكة إلى مساهمات من الخلط الانتشاري المحلي والهياكل الانسيابية المتماسكة، مما يسمح لها بالتفاعل ضمن إطار عمل واحد. تتطلب خطة EDMF إغلاقات لتفاعل البيئة الاضطرابية مع الأعمدة وللخلط المحلي. توفر معادلة من الدرجة الثانية لطاقة الحركة الاضطرابية (TKE) مكونًا لتقنية الإغلاق للخلط المحلي الانتشاري، مما يترك طول خلط ليتم تقييمه. هنا، نقترح صياغة جديدة لطول الخلط، استنادًا إلى القيود المستمدة من توازن TKE. تعبر عن الخلط المحلي من حيث نفس العمليات الفيزيائية في جميع أنظمة تدفق طبقة الحدود. تم اختبار الصياغة عبر مجموعة من الدقة وعلى نطاق واسع من أنظمة طبقة الحدود، بما في ذلك طبقة حدود مستقرة التدرج، وطبقة حدود بحرية مغطاة بالستراتوكومولوس، والحمل الحراري الجاف. تظهر المقارنة مع محاكاة الاضطراب الكبير (LES) أن خطة EDMF مع هذه المعلمة للخلط الانتشاري تلتقط بدقة بنية طبقة الحدود والسحب في جميع الحالات المدروسة.