次网格对流输送及其对尺度的依赖性

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在传统的对流参数化中,通常假设次网格对流水平输送是可以忽略不计的,然而随着计算机的发展,模式水平分辨率的提升,次网格对流水平输送可能会变得很重要。本文利用高分辨率云分辨模式(CRM)对南半球热带地区达尔文站点附近对流活动过程的模拟,分析了与次网格对流输送紧密联系的次网格对流通量,研究了次网格对流输送及其对空间尺度的依赖性,探究了随模式水平分辨率提高时次网格对流水平输送的重要性。结果表明:(1)在次网格对流子区域中,除了次网格对流经向动量的纬向通量(?)外,次网格对流水平通量随水平分辨率的提高而减弱;而次网格对流垂直通量随水平分辨率的提高而增强。(2)次网格对流水平通量主要来自于环境的贡献,随着水平分辨率的提高,对流的贡献变得越来越重要;环境与对流对次网格对流垂直通量的贡献都是非常重要的,在对流层中高层,次网格对流垂直通量主要来自于对流的贡献,在对流层低层,次网格对流垂直通量主要来自于环境的贡献。(3)在次网格对流子区域中,次网格对流输送随着水平分辨率的提高而增强;当水平分辨率达到5 km时,次网格对流对纬向动量的水平输送变得非常重要,而次网格对流对热力学变量的水平输送相较于其垂直输送而言可以忽略不计。(4)对于次网格对流水平输送而言,环境与对流的贡献几乎可以相互抵消;对于次网格对流垂直输送而言,环境的贡献相对于对流的贡献来说不可忽略。
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