Influencia de los Mecanismos de Generación de Grandes Remolinos en el Transporte de Flujos Turbulentos en la Capa Límite Atmosférica Inestable
Autores: Wang, Ye; Lan, Changxing; Zheng, Dan; Li, Lei; Wang, Baomin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Influencia de los Mecanismos de Generación de Grandes Remolinos en el Transporte de Flujos Turbulentos en la Capa Límite Atmosférica Inestable
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Diferencia de transporte
Momento
Escalares
Flotabilidad
Cizalladura del viento
Grandes remolinos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La disimilitud en el transporte turbulento entre el momento y los escalares, así como la similitud en el transporte entre los escalares, han sido ampliamente investigadas en capas límite atmosféricas (ABL) inestables. Aunque la flotabilidad y la turbulencia impulsada mecánicamente, junto con las variaciones en las fuentes y sumideros escalares, son reconocidas como factores clave que influyen en la similitud del transporte, los roles específicos de los grandes remolinos generados por plumas térmicas locales y por cizallamiento de volumen no local bajo condiciones de estabilidad variables son menos explorados. Este estudio utilizó más de cuatro años de datos de covarianza de remolinos muestreados a 50 m sobre un dosel suburbano complejo para caracterizar la influencia de la flotabilidad y la cizalladura del viento en la similitud del transporte de flujos en una ABL inestable. Se aplicó el método del umbral de tiempo para detectar grandes eventos coherentes, con la cizalladura del viento mejorando su intensidad, mientras que la flotabilidad afectaba principalmente la asimetría de eyección-sweep de los escalares. Se analizaron las dinámicas entre la flotabilidad y la cizalladura del viento a través de eventos de transporte de momento, calor y eventos de transporte conjunto. Los resultados muestran que una fuerte cizalladura del viento mejora los grandes remolinos no locales, reduciendo la similitud del transporte de momento-calor, mientras que una fuerte flotabilidad apoya la turbulencia localizada. A medida que la estabilidad varía, el cambio entre remolinos no locales y locales altera las tendencias en la duración e intensidad del co-transporte, revelando patrones distintos en la intensidad del vapor de agua en comparación con el calor sensible debido a fuentes y sumideros locales.
Descripción
La disimilitud en el transporte turbulento entre el momento y los escalares, así como la similitud en el transporte entre los escalares, han sido ampliamente investigadas en capas límite atmosféricas (ABL) inestables. Aunque la flotabilidad y la turbulencia impulsada mecánicamente, junto con las variaciones en las fuentes y sumideros escalares, son reconocidas como factores clave que influyen en la similitud del transporte, los roles específicos de los grandes remolinos generados por plumas térmicas locales y por cizallamiento de volumen no local bajo condiciones de estabilidad variables son menos explorados. Este estudio utilizó más de cuatro años de datos de covarianza de remolinos muestreados a 50 m sobre un dosel suburbano complejo para caracterizar la influencia de la flotabilidad y la cizalladura del viento en la similitud del transporte de flujos en una ABL inestable. Se aplicó el método del umbral de tiempo para detectar grandes eventos coherentes, con la cizalladura del viento mejorando su intensidad, mientras que la flotabilidad afectaba principalmente la asimetría de eyección-sweep de los escalares. Se analizaron las dinámicas entre la flotabilidad y la cizalladura del viento a través de eventos de transporte de momento, calor y eventos de transporte conjunto. Los resultados muestran que una fuerte cizalladura del viento mejora los grandes remolinos no locales, reduciendo la similitud del transporte de momento-calor, mientras que una fuerte flotabilidad apoya la turbulencia localizada. A medida que la estabilidad varía, el cambio entre remolinos no locales y locales altera las tendencias en la duración e intensidad del co-transporte, revelando patrones distintos en la intensidad del vapor de agua en comparación con el calor sensible debido a fuentes y sumideros locales.