عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی لایه مرزی اکمن بر اساس یک مدل بستار مرتبه دو
- رشته تحصیلی
- هواشناسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42999;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 281پ
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۸۸
- دانشجو
- علی جلالی
- استاد راهنما
- مجید مزرعه ئی فراهانی
- چکیده
- چکیده در این تحقیق ما به شبیه‌‌سازی لایه مرزی اکمن بر اساس یک مدل بستار مرتبه دوم که توسط کانوتو و همکارانش(2001) ارائه گردیده، پرداخته و شارهای تلاطمی در لایه مرزی را تخمین می‌زنیم. یکی از مدلهای رایج در شبیه سازی لایه مرزی که کاربرد فراوان در مدلهای پیش بینی عددی دارد، مدل ملور-یامادا می‌باشد. این مدل جملات تلاطمی را بر اساس بستار مرتبه دوم پارامتریزه می‌کند. بر خلاف استفاده گسترده از آن، مدل ملور- یامادا دارای نواقصی است که از دقت آن می‌کاهد. مهمترین ضعف این مدل عدم توانایی تشخیص مولفه های قائم و افقی انرژی جنبشی پیچکی از یکدیگر و تخمین کمتر از واقعیت ارتفاع لایه مرزی می باشد. برای رفع این نواقص کانوتو و همکارانش (2001) مدل جدیدی معرفی نمودند که نواقص گفته شده را ندارد و نتایج هماهنگ تری با مشاهدات دارد. در این تحقیق برآنیم که مدل کانوتو را با نوشتن کد آن برای لایه مرزی اکمن بکار ببریم و نتایج آن را با داده های در دسترس، شامل داده های LES و داه های واقعی مانند سودار بررسی نماییم. بررسی انجام شده توسط این داده‌ها نشان‌دهنده رفع نواقص مدل ملور- یامادا در مدل جدید می‌باشد. در مدل جدید ارتفاع لایه مرزی با دقت خوبی محاسبه و مولفه افقی انرژی جنبشی پیچکی چندین برابر مولفه قائم آن تخمین زده می‌شود. حل مدل به صورت فرایابی نشان‌دهنده دقت بالای مدل در شناسایی پریشیدگی‌های موجود در باد و دمای پتانسیل و مطابقت آنها با شارهای خروجی می باشد.
- Abstract
- Abstract Various models have been introduced for calculating the turbulent fluxes in boundary layer. One of the most popular and practical model in this category is the second order turbulence model of Mellor and Yamada that has been widely used to simulate the planetary boundary layer (PBL). This model has some deficiencies, which decreases its accuracy. The main deficiency of this model is inability of distinguishing between vertical and horizontal components of eddy kinetic energy. Another deficiency of this model is its error in calculating the height of mixed layer. Canuto and his colleagues attempt to overcome these deficiencies by introducing a modified model that is an improve version of Mellor and Yamada model. This model has more reliable and precise results. To verify the results of this model, the Sodar data of Institute of Geophysics on University of Tehran and Mehrabad airport sounding data have been used and applied to this model. The prepared code has been examined with LES data. The used data were chose in a such a way that conditions of the lower atmosphere were near the neutral or Ekman condition. The sodar data do not include potential temperature or temperature and therefore it is computed using measured laps rate. In sounding data. The main flux terms , , obtained applying the mode were compared with LES data. Results of model are reasonable and have almost the same vertical profile and trend. There are some differences in values of parameters. It seems that this model could recognize eddies of boundary layer with more accuracy. The differences between vertical and horizontal TKE is clear. Some of the differences are explained.
