Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 79 стр.

           3.Мелкомасштабные движения, в которых ускорение Кориолиса мало по сравнению с от-
носительным ускорением. К этой группе относятся движения, для которых горизонтальный мас-
штаб длины имеет порядок 10 км и менее.

            2.11. Влияние турбулентности воздуха на атмосферные
              движения и вертикальное расслоение атмосферы

          Если молекулярной вязкостью воздуха во всех видах атмосферных движений вполне можно
пренебречь ввиду ее малости, то турбулентным трением уже не всегда можно пренебречь. Осо-
бенно велико турбулентное трение вблизи земной поверхности, где наблюдаются большие верти-
кальные градиенты средней скорости ветра и, в связи с этим происходит интенсивный турбулент-
ный перенос по вертикали количества движения.
          Определим теперь слой, где нельзя пренебрегать силой вертикальной турбулентной вязко-
сти, составляющие которой, при условии постоянства коэффициента турбулентности, определя-

                                ∂ u           ∂ v
                                  2             2

ются выражениями вида K                и K           . Вследствие трения, средняя скорость ветра у подсти-
                                ∂z 2          ∂z 2
лающей поверхности равна нулю и в нижнем слое резко возрастает с высотой от нуля до некото-
рого значения V на высоте z = δ , а выше изменение скорости ветра замедляется. Следовательно,

                                                                                                    ∂u
                                                                                                     2

внутри слоя высотой δ над подстилающей поверхностью порядок величин производных                              и
                                                                                                    ∂z
                                                                                                         2




∂ v
 2

         будет равен:
∂z
     2




                                        ∂ u V                ∂ v V
                                          2                       2

                                       0 2  =    ;          0 2  =    .
                                         ∂z  δ 2              ∂z  δ 2

          В связи с этим, сила турбулентной вязкости, действующая в направлении оси x , будет
иметь порядок

                                                      ∂ u
                                                         2
                                                                V
                                                    0 K 2  = K 2 .
                                                      ∂z      δ

          В крупномасштабных движениях силу турбулентной вязкости следует сравнить с силой
Кориолиса 2ω z V .

                 ∂ u
                        2
                                          V
          Если 0 K 2  = 0(2ω zV ) , то K 2 = 2ω z V .
                 ∂z                     δ

                                                             79