Физика атмосферных аэрозольных систем. Довгалюк Ю.А - 102 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

(5.34)
7) уравнение баланса для удельной ледности частиц осадков твердой фазы (Q
i
):
(5.35)
Здесь индекс R при переменной означает, что ее значение берется на периметре облачного
столба; индекс 0 характеризует значение величины в окружении; z — вертикальная координата; t —
время; R — радиус облачного цилиндра; ρ
a
— плотность воздуха; g — ускорение свободного падения;
u
R
— горизонтальная составляющая вектора скорости (u
R
>0, если воздух вытекает из облачного
цилиндра); T — температура; T
v
— виртуальная температура; γ
a
— сухоадиабатический градиент
температуры; α — коэффициент бокового турбулентного перемешивания; v
r
(v
i
) — средневзвешенная
установившаяся скорость падения дождевых капель, кристаллов.
Микрофизические процессы, учтенные в модели, представлены схематически на рис.5.8, где
1 — конденсация водяного пара; 2 — автоконверсия и коагуляция; 3 — испарение облачных капель; 4
— испарение капель дождя; 5 — сублимация водяного пара; 6 — обзернение кристаллов; 7 —
плавление кристаллов; 8 — испарение растаявших кристаллов; 9 — испарение кристаллов; 10 —
замерзание капель дождя. Для описания микрофизических процессов использован параметрический
подход. Вся конденсирующаяся влага разделена на две части: обалчную и дождевую. Рост массы
облачных капелек происходит за счет конденсации водяного пара, рост массы дождевых капель — за
счет захвата облачных капель (гравитационная коагуляция). Учитывается образование капель дождя
вследствие слияния облачных капелек. Этот механизм роста массы дождя, получивший название
автоконверсии, исследовался как теоретически, так и в лабораторных условиях.
Рисунок 5.8.
В данной модели скорость роста массы дождя за счет автоконверсии описывается с помощью
формулы, предложенной Е.Кесслером:
(5.36)
где k=10
-3
c
-1
, a=1г/м
3
.
В принципе модель допускает использование любой другой формулы, что в будущем
позволит внести необходимые уточнения. Наряду с дождевыми каплями в модели учитываются
частицы твердых осадков. Полагается, что их зарождение происходит в результате гетерогенного
замерзания капель дождя, а последующий рост идет за счет сублимации водяного пара и коагуляции
с облачными каплями. Последний процесс получил название обзернения. Микрофизические

Страницы