Impacto de grandes remolinos en las relaciones flujo-gradiente en la capa superficial inestable basado en mediciones sobre la meseta tibetana
Autores: Huang, Huishan; Li, Lingke; Shi, Qingche; Liu, Shaofeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Impacto de grandes remolinos en las relaciones flujo-gradiente en la capa superficial inestable basado en mediciones sobre la meseta tibetana
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Efectos de grandes remolinos
Profundidad de la capa límite
Teoría de similitud de Monin-Obukhov
Parámetro de escalado
Condiciones inestables
Cizalladura del viento
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La teoría de similitud de Monin-Obukhov (MOST) se utiliza ampliamente para la parametrización de la capa superficial. Las discrepancias en MOST destacan la necesidad de tener en cuenta los efectos de los grandes remolinos. Una posible solución es introducir la profundidad de la capa límite como un nuevo parámetro de escalado, lo que puede mejorar la aplicabilidad de la teoría. Recientemente se ha propuesto un nuevo esquema de similitud para tener en cuenta explícitamente los efectos de los grandes remolinos en condiciones inestables. En este estudio, estimamos el impacto de los grandes remolinos en la capa superficial inestable utilizando mediciones de campo de un experimento de verano en la meseta tibetana. Además, evaluamos el esquema propuesto y sugerimos simplificaciones para su mejora. En este estudio, el cizallamiento del viento no dimensional mostró una mayor dispersión y mayores desviaciones de MOST que el gradiente de temperatura no dimensional. Además, se encontró que el gradiente de viento normalizado depende tanto de la altura sobre el suelo como de la longitud de Monin-Obukhov. La dependencia adicional sugiere que puede servir como un parámetro de escalado crucial que falta en MOST bajo condiciones inestables. En última instancia, observamos que el parámetro de escalado derivado del esquema propuesto mantiene una correlación lineal con el parámetro de estabilidad, confirmando la efectividad del esquema. Además, los gradientes de viento verticales, la velocidad de fricción y el flujo de momento predichos por este nuevo esquema se alinean más estrechamente con las observaciones que aquellos estimados utilizando la función de similitud clásica, fortaleciendo así su viabilidad y ofreciendo valiosos conocimientos para su simplificación en la modelización del sistema terrestre.
Descripción
La teoría de similitud de Monin-Obukhov (MOST) se utiliza ampliamente para la parametrización de la capa superficial. Las discrepancias en MOST destacan la necesidad de tener en cuenta los efectos de los grandes remolinos. Una posible solución es introducir la profundidad de la capa límite como un nuevo parámetro de escalado, lo que puede mejorar la aplicabilidad de la teoría. Recientemente se ha propuesto un nuevo esquema de similitud para tener en cuenta explícitamente los efectos de los grandes remolinos en condiciones inestables. En este estudio, estimamos el impacto de los grandes remolinos en la capa superficial inestable utilizando mediciones de campo de un experimento de verano en la meseta tibetana. Además, evaluamos el esquema propuesto y sugerimos simplificaciones para su mejora. En este estudio, el cizallamiento del viento no dimensional mostró una mayor dispersión y mayores desviaciones de MOST que el gradiente de temperatura no dimensional. Además, se encontró que el gradiente de viento normalizado depende tanto de la altura sobre el suelo como de la longitud de Monin-Obukhov. La dependencia adicional sugiere que puede servir como un parámetro de escalado crucial que falta en MOST bajo condiciones inestables. En última instancia, observamos que el parámetro de escalado derivado del esquema propuesto mantiene una correlación lineal con el parámetro de estabilidad, confirmando la efectividad del esquema. Además, los gradientes de viento verticales, la velocidad de fricción y el flujo de momento predichos por este nuevo esquema se alinean más estrechamente con las observaciones que aquellos estimados utilizando la función de similitud clásica, fortaleciendo así su viabilidad y ofreciendo valiosos conocimientos para su simplificación en la modelización del sistema terrestre.