Simulação de Grandes Vórtices: Quão Grande é Grande o Suficiente?

A evolução da escala de comprimento de várias quantidades em uma camada limite convectiva clara (CBL), uma camada limite estratocumulus, e três camadas limite convectivas resfriadas radiativamente (''nuvem de fumaça'') são estudadas por meio de simulações de grandes vórtices em um grande domínio horizontal (25,6 25,6 km²). Na CBL, a temperatura potencial virtual e os campos de velocidade vertical são dominados por escalas horizontais na ordem da profundidade da camada limite. Em contraste, a temperatura potencial e os campos de umidade específica passam a ser gradualmente dominados por flutuações mesoscópicas. No entanto, nas escalas mesoscópicas, seus efeitos sobre as flutuações de temperatura potencial virtual quase se compensam. Verificou-se que as flutuações mesoscópicas são desprezivelmente pequenas apenas para variáveis conservadas que têm uma razão de entrainment para fluxo na superfície próxima a 0,25, que é aproximadamente a razão de fluxo para a flotabilidade. Na CBL, as razões de fluxo de umidade e temperatura potencial podem ter valores que se desviam significativamente deste número.