大渦模式垂直分辨率在夾卷及示蹤物垂直傳輸模擬結果分析中的作用

摘要：基于敦煌野外觀測資料和大渦模式,研究了垂直方向不同尺度湍渦對夾卷及示蹤物垂直傳輸的影響,明確了模式垂直分辨率在模擬結果分析中的作用。結果表明:垂直方向上小尺度湍渦對夾卷作用貢獻更大,小尺度湍渦較多時夾卷層相對更暖,而夾卷層厚度、夾卷強度和風速變化受垂直方向湍渦尺度影響較小。當垂直分辨率為50 m時,越往夾卷層上部,上升氣流和下沉氣流分布較多且強度較大;分辨率為10、20和30 m時,夾卷層各高度垂直速度、位溫和示蹤物濃度分布較接近。另外,垂直方向湍渦尺度對示蹤物垂直傳輸高度影響不大,而對示蹤物的空間分布有一定作用。當大尺度湍渦較多且強度較強時,越有利于將高濃度的示蹤物向上傳輸。綜合考慮到模式采用較高分辨率模擬時產生的噪音及計算時間等問題,認為模式采用30 m的垂直分辨率,既能較好地模擬出夾卷層平均結構特征,又能模擬出夾卷層湍流的精細分布,是較為理想的選擇。