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Log-rejillas para flujos atmosféricos

Autores: Pikeroen, Quentin; Barral, Amaury; Costa, Guillaume; Dubrulle, Bérengère

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Proyecciones
Ecuaciones geofísicas
Cuadrícula exponencial
Simulaciones
Leyes de escalado
Transporte turbulento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Discutimos cómo la proyección de las ecuaciones de movimiento geofísico sobre una cuadrícula exponencial permite la determinación de valores realistas de parámetros a un costo moderado. Esto nos permite realizar muchas simulaciones en un amplio rango de parámetros, lo que lleva a leyes de escalado generales de la eficiencia del transporte que luego pueden ser utilizadas para parametrizar el transporte turbulento en modelos climáticos generales para la Tierra u otros planetas. Ilustramos este proceso utilizando la ecuación que describe el transporte de calor en una atmósfera seca para obtener las leyes de escalado para el inicio de la convección en función de la rotación. Confirmamos el escalado teórico del número de Rayleigh crítico, , en un amplio rango de parámetros. También hemos demostrado la existencia de dos regímenes de convección: un régimen laminar que se extiende cerca del inicio de la convección, y un régimen turbulento que ocurre tan pronto como el número de Reynolds vertical alcanza un valor de . Derivamos leyes de escalado generales para estos dos regímenes, tanto para el transporte de calor como para la disipación de energía cinética, y valores de anisotropía y fluctuaciones de temperatura.

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