Typer transport Adveksjon – Transport med middelvinden

Presentasjon om: "Typer transport Adveksjon – Transport med middelvinden"— Utskrift av presentasjonen:

1 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

2 Sirkulasjonen i atmosfæren

3

4 Turbulent blanding

5

6 Beregning av vertikal turbulent fluks av komponent x
Vertikal fluks gjennom en horisontal flate, enhet molekyler/(m2 s) Fluksen fluktuerer pga. fluktuasjoner i Cx 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:

7 Måling av turbulent fluks av for eksempel CO2 ved eddy-korrelasjon

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

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

10 Tidsskalaer for vertikal blanding

11 Atmospheric dynamics: The age of stratospheric air
Age of Air 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 colleagues7 provide observational estimates (from SF6- and CO2-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 models3, 4, 5, 6 and purple dashed line is mean model trend). Fra: Atmospheric dynamics: The age of stratospheric air Darryn Waugh Nature Geoscience 2, (2009) doi: /ngeo397

12

13 http://www. iupac-kinetic. ch. cam. ac