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Stably Stratified Interfacial-Layer Turbulence from Large-Eddy Simulation 文献作者：MARTIN 报 告 人：舒小健 组 员：周俊浩 陈 猛 时 间：2013.10 ——文献阅读报告 * 内容概况： 重要名词解释 摘要 作者研究思路 主要结论 * 重要名词解释 夹卷层：大气边界层与自由大气的过渡层，如下图所示，这层主要特点是容易形成覆盖逆温（capping inversion），发生在该层中的动力交换作用称为夹卷作用（entainment） 图1 大气边界层分布 * 重要名词解释 大涡模拟：大涡结构（又称拟序结构）受流场影响较大，小尺度涡则可以认为是各向同性的，因而可以将大涡计算与小涡计算分开处理，并用统一的模型计算小涡。 图2 湍流能量谱的分布 图3 夹卷层热力作用示意图 * * 文章摘要 覆盖在边界层上的夹卷层的结构没有被认清。在夹卷层范围内，通过覆盖逆温对大气稳定分层诱导生成的湍流产生巨大影响。本研究主要针对26组从中性，逆温到自由对流边界层事件进行大涡模拟，研究夹卷层的湍流结构。 夹卷层被发现在很多方面与典型的稳定边界层相似。例如，夹卷层谱和谐谱的外形，包括谱峰值对应的位置，与前人对夜间PBL的观测结果相吻合。 对局地尺度的湍涡扩散率，方差，结构函数参数以及夹卷层范围内的耗散率进行合适的无量纲化，得出结论和夜间大气边界层观测结果相吻合。 这些结果可以引导改善夹卷层和夹卷过程的模型，也对夹卷层的遥感探测提供宝贵意见。 * 作者研究思路 提出问题：由于空间上湍流的非均匀和非平稳性，使得仪器测量湍流的时空变化非常有限，更无法测量湍能。要获得大量边界层湍流特点数据就需要采用模拟技术。 模拟方法：使用LES，基本采用Moeng提出的模型，但做一定的修改。首先使用单调平流方案(monotone advection scheme)进行编码(code)，然后将整个对流边界层划分成210*210*160，最后在亚网格模型(subgrid)中加入热力反馈作用(backscatter)影响。 * 作者研究思路 * 结论 * 附录 模型编码方式选择 突变 * 模型选择 图a 图b 图c 格点数的增加，subgrid加入回馈模型（backscatter）使谱分布符合物理规律 模拟 * 夹卷层高度的选择 图a 强对流 图b 中性层结 夹卷层 谱特点 图6 对流（上），中性层层结PBL垂直速度谱的对比 * * 局地尺度结果对比分析 * *