Объемное число Ричардсона

Объемное число Ричардсона (BRN) является приближением градиентного числа Ричардсона . BRN - это безразмерное отношение в метеорологии, связанное с потреблением турбулентности, деленное на образование сдвига (генерация кинетической энергии турбулентности, вызванное сдвигом ветра) турбулентности. Он используется для демонстрации динамической устойчивости и образования турбулентности .

BRN часто используется в метеорологии из-за широко доступных данных необработанного зонда | Радиозонда | Равинзонда (часто называемого радиозондом) и численных прогнозов погоды, которые обеспечивают измерения ветра и температуры в отдельных точках космоса.

Формула

Ниже приведена формула BRN. Где g — гравитационное ускорение , T _v — абсолютная виртуальная температура , Δθ _v — виртуальная потенциальная разность температур в слое толщиной Δ z (вертикальная глубина), а Δ U и Δ V — изменения горизонтальных компонентов ветра в этом же слое. .

$R_{B}={\frac {(g/T_{v})\Delta \theta _{v}\Delta z}{(\Delta U)^{2}+(\Delta V)^{2}}}$

Критические значения и интерпретация

Высокие значения указывают на нестабильную и/или слабосдвиговую среду; низкие значения указывают на слабую нестабильность и/или сильный вертикальный сдвиг. Обычно значения в диапазоне от 10 до 50 указывают на условия окружающей среды, благоприятные для развития суперклеток .

В пределе уменьшения толщины слоя объемное число Ричардсона приближается к градиентному числу Ричардсона, для которого критическое число Ричардсона составляет примерно Ri _c = 0,25. Числа меньше этого критического значения являются динамически нестабильными и, вероятно, станут или останутся турбулентными.

Критическое значение 0,25 применимо только к локальным градиентам, а не к конечным различиям между толстыми слоями. Чем толще слой, тем больше вероятность того, что мы усредним большие градиенты, возникающие в небольших подобластях интересующего слоя. Это приводит к неопределенности нашего прогноза возникновения турбулентности, и теперь необходимо использовать искусственно большое значение критического числа Ричардсона, чтобы получить разумные результаты с использованием наших сглаженных градиентов. Это означает, что чем тоньше слой, тем ближе значение к теории.

См. также

• Длина Монина – Обухова
• Число Ричардсона
• Атмосферная динамика
• Атмосферная термодинамика

Дальнейшее чтение

• Помощь - Объемное число Ричардсона - Центр прогнозирования штормов NOAA
• Томпсон, Ричард Л.; Эдвардс, Роджер; Харт, Джон А.; Элмор, Кимберли Л.; Марковски, Пол (декабрь 2003 г.). «Измерения с близкого расстояния в среде Supercell, полученные в результате цикла быстрого обновления» (PDF) . Погода и прогнозирование . 18 (6). Американское метеорологическое общество: 1243–1261. Бибкод : 2003WtFor..18.1243T . doi : 10.1175/1520-0434(2003)018<1243:CPSWSE>2.0.CO;2 .