Font size increaseFont size decrease

دراسة تبحث في دور معدل صعود تيارات الحمل الحرارية الرطبة والعميقة من أجل تحسين التعرف على السحب الركامية

منذ خمسينيات القرن الماضي، اعتمد العلماء على نظريتين أساسيتين لفهم بنية وسلوك الحمل الحراري في الغلاف الجوي وهما: النموذج الثابت الذي يشمل الإنتشار العمودي للهباء الجوي، والنموذج الحراري المتغير الذي يبحث في عمليات الطفو في حركة الموائع. ويكشف النموذجان عن إمكانية التنبؤ بالخصائص المختلفة لتيارات التدفق بشكل كبير.

وللحصول على فهم أفضل للديناميكيا الحرارية، وأهميتها التطبيقية في تحسين نتائج النمذجة العددية، قام الدكتور بول لوسون الحاصل على منحة الدورة الثانية لبرنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار والباحث العلمي في شركة "سبيك" في الولايات المتحدة الأمريكية بنشر دراسة بحثية حديثة حول دور معدل صعود تيارات الحمل الحرارية الرطبة والعميقة والسرعة القصوى لهذه الرياح العمودية.

وركزت الدراسة على الطاقة الحركية والحمل الحراري الرطب، واستخدمت فيها العمليات الفيزيائية الدقيقة والمبسطة، تضمنت عمليات التكثيف وتبخر قطرات السحاب. كما تم استخدام نماذج محاكاة للتيارات الصاعدة الواسعة الحجم  (LES) من أجل التحقق من الجوانب التفصيلية لسلوك وبنية الحمل الحراري الرطب.

وبتوظيف إطار النمذجة المبسطة، قامت الدراسة بعمل مقارنة مباشرة مع الفرضيات النظرية، كما أن الدقة العالية للنموذج العددي والتي وصلت إلى 100 متر في كل من المستوى الأفقي والرأسي، سمحت بالتقاط ادق التفاصيل لتدفق التيارات بما في ذلك الدوران الحلقي الحراري. وعلى الرغم من كونه نموذجا مبسطا، فقد اكتسب هذا العمل السمات الرئيسية للحمل الحراري الرطب في محاكاة الدوامة الكبيرة السابقة.

وتشير نتائج هذه الدراسة إلى أن الطفو غير الصفري للحمل الحراري الرطب مع مقارنته بالأجواء المحيطة، يغير بشكل أساسي العلاقة بين السرعة العظمى العمودية والمعدل الأعلى للصعود الحراري مقارنة بالحركة الدائرية التي تخلو من قوة الطفو. وستساعد هذه النتائج في وضع معايير الحمل الحراري وتفسير القوى المساهمة في تكوين السحب الحرارية.

لقراءة المزيد، يرجى دخول الرابط التالي:

https://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/JAS-D-17-0295.1