湿った深い対流熱の上昇率に関する理論的表現

湿った深い対流熱の上昇率とその中の最大垂直速度の比λに対して近似的な解析表現が導出される。λは、2つの無次元浮力依存パラメータyとhの関数として特徴付けられ、浮力場の関数として熱の上昇率を表現するために使用される。パラメータyは、熱の中の浮力の垂直分布を特徴付け、hは、表面から熱の頂部までの浮力の垂直統合と熱の中の浮力の垂直積分の比である。理論的なλ値は、上昇する湿った上昇流の理想化数値シミュレーションから得られたyとhの値を使用して計算され、シミュレーションから直接計算されたλと比較される。理論的な値は、テキストを参照してください 0.4–0.8の範囲でシミュレーションされたλと合理的に一致している（相関係数0.86）。これらの値は、以前に湿った対流熱の力学を理解するための枠組みとして使用されたヒルの（非浮力）解析球渦からのテキストを参照してくださいよりも著しく大きい。相対的に大きなλの値は、熱の上部での正の浮力のネットの結果であり、それが熱の頂部の下の下向きの動的圧力勾配力に対抗する。これらの結果は、湿った対流熱の内部にある非ゼロ浮力が、非浮力渦と比較して、最大垂直速度と熱頂上昇率との関係を根本的に変えることを示唆している。対流のパラメータ化および熱の抵抗に寄与する力の解釈に関する意味合いが議論される。