En situationsstudie av dissipation beräknad i HIRLAM

Sammanfattning: Detta arbete har syftat till att göra en situationsstudie av dissipation beräknad i HIRLAM, en numerisk prognosmodell, över Danmark och att ge författarna kunskap om fenomenet turbulens. Studien gjordes genom att bearbeta data erhållen från HIRLAM i MATLAB. Den nedersta delen av troposfären där jordytan har en påverkan på atmosfären kallas för gränsskiktet. När vinden blåser i gränsskiktet kommer den variera slumpmässigt i riktning och styrka då de stora variationerna från ytan påverkar strömningen. Vinden definieras som ett medelvärde och alla avvikelser från detta medelvärde kallas för turbulens. Vid turbulens skapas virvlar som ger upphov till mindre virvlar o.s.v. Till slut påverkas dessa små virvlar av molekylär diffusion och dissiperar, rörelseenergi omvandlas till inre energi. Dissipation är en nettoeffekt, det finns ingen omvänd process. När detta modelleras i HIRLAM måste det parametriseras eftersom längdskalan är för liten för att lösas upp. Turbulens och dissipation parametriseras med hjälp av similaritetsteorin som gör en uppskattning av medelflödet genom att klumpa ihop variabler till nya variabler med enkla dimensioner. Då tre olika vädersituationer analyserades kunde vissa generella slutsatser dras. Dissipationen berodde nästan enbart på den turbulenta kinetiska energin och endast indirekt på stabilitet. Dissipationen var mycket låg över hav då vårens kalla vatten gjorde att det blev stabila förhållanden över hav. Det har också setts en tydlig variation över dygnet, med högre dissipation över dagen och lägre på natten, som en följd av termiskt producerad turbulens. Dissipationen ökade även med ökad vindhastighet. Högre vindhastighet ger större shear som leder till mer turbulens.