Взаимодействие облака с окружающей средой (вовлечение, перемешивание) приводит к изменению его характеристик, однако, предполагается, что конвективный поток не возмущает внешнюю среду. Известно, что в реальных условиях характерное время изменения параметров окружающей атмосферы, как правило, много больше времени жизни облака, поэтому в модели полагается, что параметры внешней среды не меняются со временем.
В связи с тем, что конвекция является неадиабатическим процессом, и облако взаимодействует с окружающей средой через боковую границу, горизонтальный размер облака в значительной степени определяет интенсивность данного взаимодействия, а следовательно, и динамику конвективных потоков [24].
3 Система уравнений гидротермодинамики и баланса масс
Система уравнений модели включает:
Система основных гидротермодинамических уравнений модели включает:
. Уравнение движения
|
где - скорость восходящего потока,
- время,
- вертикальная координата,
- коэффициент бокового турбулентного перемешивания,
- радиальная составляющая скорости,
- скорость восходящего потока на границе цилиндра,
- плотность воздуха,
- ускорение свободного падения,
и
- значения виртуальной температуры внутри облачного цилиндра и во внешней среде соответственно,
,
,
,
,
,
,
- отношение смеси облачных капель, дождевых капель, градин, облачных ледяных кристаллов, свободных аэрозольных частиц, аэрозоля, заключенного в дождевые капли и аэрозоля, заключенного в градины соответственно.
Чертой и тильдой обозначены значения величин за пределами цилиндра и на его границе соответственно.
. Уравнение неразрывности, записанное в приближении несжимаемости среды
|
где - плотность воздуха.
. Уравнение сохранения энергии
|
где - сухоадиабатический градиент температуры,
- источник-сток температуры.
. Уравнение баланса отношения смеси водяного пара
|
где - источник-сток водяного пара.
. Уравнение баланса отношения смеси облачных капель
|
где - источник-сток облачных капель,
- их скорость седиментации.
. Уравнение баланса отношения смеси дождевых капель
|
Экологическая обстановка в Брянске
Вот
уже шестнадцатый год, с того самого момента, как в соседней Украине рванул
Чернобыль, Брянская область числится одним из самых экологически
неблагополучных регионов: чернобыльское облак ...
Методы очистки отработавших газов, поступающих при использовании дизельного топлива с судов
Вопросы
охраны окружающей среды в последнее время выдвинулись в число важнейших,
которые необходимо решить человечеству. Результаты специальных исследований,
выполненных учеными разных стра ...
Анализ устройства системы очистки воды с расчетом параметров отстойника непрерывного действия производительностью 75 тч
Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике
способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, которые под
действием гравитационной силы оседают на дно отст ...