![Задача моделирования атмосферы состоит в том, чтобы найти удовлетворительный способ представления эффектов конвекции без моделирования деталей подъема и опускания объемов воздуха. В радиационно-конвективных моделях эффекты конвекции представлены очень простым способом. Во-первых, не учитываются изменения в горизонтальном направлении, так что температура и другие величины зависят только от высоты (или, что эквивалентно, от давления). Распределение газов, поглощающих радиацию (углекислого газа, озона), облаков и относительной или абсолютной влажности фиксировано, как и приходящий на верхнюю границу атмосферы поток коротковолновой радиации. Начальное распределение температуры эволюционирует к равновесному; при этом учитываются не только радиационные, но также и конвективные потоки. Предполагается, что конвекция происходит только тогда, когда радиационные потоки стремятся увеличить вертикальный градиент выше определенного критического значения. Затем вводится встречный конвективный поток, который перераспределяет (но не добавляет и не отнимает) тепло таким образом, чтобы сохранить вертикальный градиент на критическом уровне. Трудность состоит в выборе критического значения. Обычно его полагают просто равным наблюдаемому среднему вертикальному градиенту в нижней атмосфере, а именно 6,5°/км. Результат такого расчета [515] показан на рис. 1.4 и дает достаточно хорошее приближение к наблюдаемому среднему профилю температуры. Само по себе это является некоторым улучшением модели чисто радиационного равновесия, однако о ее ограничениях не следует забывать.](/static/pngsmall/819744952.png)
Задача моделирования атмосферы состоит в том, чтобы найти удовлетворительный способ представления эффектов конвекции без моделирования деталей подъема и опускания объемов воздуха. В радиационно-конвективных моделях эффекты конвекции представлены очень простым способом. Во-первых, не учитываются изменения в горизонтальном направлении, так что температура и другие величины зависят только от высоты (или, что эквивалентно, от давления). Распределение газов, поглощающих радиацию (углекислого газа, озона), облаков и относительной или абсолютной влажности фиксировано, как и приходящий на верхнюю границу атмосферы поток коротковолновой радиации. Начальное распределение температуры эволюционирует к равновесному; при этом учитываются не только радиационные, но также и конвективные потоки. Предполагается, что конвекция происходит только тогда, когда радиационные потоки стремятся увеличить вертикальный градиент выше определенного критического значения. Затем вводится встречный конвективный поток, который перераспределяет (но не добавляет и не отнимает) тепло таким образом, чтобы сохранить вертикальный градиент на критическом уровне. Трудность состоит в выборе критического значения. Обычно его полагают просто равным наблюдаемому среднему вертикальному градиенту в нижней атмосфере, а именно 6,5°/км. Результат такого расчета [515] показан на рис. 1.4 и дает достаточно хорошее приближение к наблюдаемому среднему профилю температуры. Само по себе это является некоторым улучшением модели чисто радиационного равновесия, однако о ее ограничениях не следует забывать.
Скачать страницу
[Выходные данные]
![Задача моделирования атмосферы состоит в том, чтобы найти удовлетворительный способ представления эффектов конвекции без моделирования деталей подъема и опускания объемов воздуха. В радиационно-конвективных моделях эффекты конвекции представлены очень простым способом. Во-первых, не учитываются изменения в горизонтальном направлении, так что температура и другие величины зависят только от высоты (или, что эквивалентно, от давления). Распределение газов, поглощающих радиацию (углекислого газа, озона), облаков и относительной или абсолютной влажности фиксировано, как и приходящий на верхнюю границу атмосферы поток коротковолновой радиации. Начальное распределение температуры эволюционирует к равновесному; при этом учитываются не только радиационные, но также и конвективные потоки. Предполагается, что конвекция происходит только тогда, когда радиационные потоки стремятся увеличить вертикальный градиент выше определенного критического значения. Затем вводится встречный конвективный поток, который перераспределяет (но не добавляет и не отнимает) тепло таким образом, чтобы сохранить вертикальный градиент на критическом уровне. Трудность состоит в выборе критического значения. Обычно его полагают просто равным наблюдаемому среднему вертикальному градиенту в нижней атмосфере, а именно 6,5°/км. Результат такого расчета [515] показан на рис. 1.4 и дает достаточно хорошее приближение к наблюдаемому среднему профилю температуры. Само по себе это является некоторым улучшением модели чисто радиационного равновесия, однако о ее ограничениях не следует забывать.](/static/pngbig/819744952.png)