Typer transport Adveksjon – Transport med middelvinden Konveksjon – Transport ved vertikal instabilitet Eddy turbulens – Transport ved makroskopiske virvler - Mekanisk turbulens - Brytende bølger (viktig i stratosfæren) - Termisk turbulens Molekylær diffusjon

Sirkulasjonen i atmosfæren

Turbulent blanding

Beregning av vertikal turbulent fluks av komponent x Vertikal fluks gjennom en horisontal flate, enhet molekyler/(m 2 s) Fluksen fluktuerer pga. fluktuasjoner i C x og w. Middelfluksen er mer relevant Innfører variable C og w som en middelverdi pluss et avvik (jfr. GEF2200) Beregner middelfluksen ved såkalt Reynoldsmidling (jfr. GEF2200) Turbulent fluks:

Måling av turbulent fluks av for eksempel CO 2 ved eddy- korrelasjon

Parameterisering av turbulent fluks Gaussisk form: Analog til molekylær diffusjon (Ficks lov) Innfører parameteriseringen: Vertikal turbulent diffusjonskoeffisient K z er funksjon av: Vindhastighet og ruhet av overflate Oppvarming av overflaten Høyde over bakken (bestemmer størrelsen på virvlene)

For molekylær diffusjon sier Einsteins likning (basert på Ficks lov): Tidsskalaer for vertikal blanding For turbulent diffusjon ved analogi: Δt: Midlere tid for et molekyl å flytte seg en avstand Δx NB! Retningsbestemt. Tregere blanding vertikalt

Tidsskalaer for vertikal blanding

a, Air masses move upwards in the tropics and circulate through the stratosphere (thin blue arrows) towards the pole. At the same time, air is mixed horizontally (thick blue arrows). The lines depicting air of a constant age (isochrones, dashed lines) are at the highest altitude near the Equator, with a downward trend towards the pole. b, Concentrations of conservative age tracers increase with time in both the troposphere and stratosphere. Comparison of stratospheric measurement with historical tropospheric measurments allow determination of the delay time, and hence mean age. c, Engel and colleagues 7 provide observational estimates (from SF 6 - and CO 2 -derived data) of the mean age of stratospheric air over the past 30 years (black; uncertainties 1 standard deviation). The derived trend (black dashed line) does not agree with trends derived from model simulations (solid curves are individual models 3, 4, 5, 6 and purple dashed line is mean model trend). 7 3, 4, 5, 6 Fra: Atmospheric dynamics: The age of stratospheric air Darryn Waugh Nature Geoscience 2, (2009) doi: /ngeo397 Age of Air