中层云基湍流:雷达观测和模型
首次发布: 2019年3月4日
https://doi.org/10.1029/2018JD029479
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抽象
中层云底湍流(MCT)是由中层云层降落到云层下方的干燥空气中升冰和降雪引起的。描述了日本Shigaraki的中高层大气(MU)雷达在2015年春季和2016年春夏的Shigaraki无人机和雷达实验(ShUREX)活动中所揭示的对流层低层MCT现象。MU雷达在高分辨率(~20 m)范围成像模式下运行,因此非常详细地揭示了这些MCT的结构。这些MCT层厚度增加到数百米,通常深度达到近2000米,持续时间通常长达24小时。使用简单的分析模型以及基于二阶矩闭合的湍流混合模型来估计MCT层中的湍流动能水平及其耗散率,并将它们与MU雷达测量的那些进行比较。该研究表明,MCT可以引起对航空潜在兴趣的中度水平的湍流,证实了早期开创性研究得出的结论。然而,据我们所知,这一重要过程迄今尚未得到大气界的应有的重视,因此,本文的主要目标不仅是提出一些观察和初步建模结果,而且还要重新绘制。大气科学家对这一重要过程的关注。该研究表明,MCT可以引起对航空潜在兴趣的中度水平的湍流,证实了早期开创性研究得出的结论。然而,据我们所知,这一重要过程迄今尚未得到大气界的应有的重视,因此,本文的主要目标不仅是提出一些观察和初步建模结果,而且还要重新绘制。大气科学家对这一重要过程的关注。该研究表明,MCT可以引起对航空潜在兴趣的中度水平的湍流,证实了早期开创性研究得出的结论。然而,据我们所知,这一重要过程迄今尚未得到大气界的应有的重视,因此,本文的主要目标不仅是提出一些观察和初步建模结果,而且还要重新绘制。大气科学家对这一重要过程的关注。
简明语言摘要
行星边界层上方的自由气氛是稳定分层的,因此,湍流混合是剪切驱动的,通常在稳定的密度分层的影响下发生。然而,在某些条件下也可能发生对流混合。当沉积的雪/冰颗粒落在中层云层的云底之下时,如果云层下方的空气柱足够干燥,它们就会升华。由此产生的空气柱冷却驱动剧烈的对流。这个中级云基湍流(MCT)过程是本文的主题。