АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СДВИГОВОГО ТЕЧЕНИЯ НАД ТЕРМИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Как хорошо известно, один из важнейших факторов развития опасных конвективных явлений в атмосфере – вертикальный сдвиг скорости фонового ветра. Поэтому весьма актуальны задачи теоретического описания взаимодействия конвекции, термических циркуляций со сдвиговым течением. Рассмотрена линейная стационарная задача о взаимодействии между горизонтальным течением с вертикальным сдвигом и термическими циркуляциями (плотностными течениями), существующими над термически неоднородной горизонтальной поверхностью. Предполагается, что в отсутствие термических неоднородностей существует фоновое течение с постоянным вертикальным сдвигом скорости (течение Куэтта) в устойчиво стратифицированной среде. Исследуются стационарные возмущения, вызываемые термическими неоднородностями подстилающей поверхности, вытянутыми вдоль фонового течения. Таким образом, рассматривается линейная стационарная двумерная задача в приближении Буссинеска. Корнолисовы ускорения не учитываются, поскольку предполагаются относительно небольшие горизонтальные масштабы неоднородностей. Рассмотрение ограничивается одной горизонтальной гармоникой возмущений. Существенный безразмерный определяющий параметр – аналог числа Pэлея R, в котором в качестве пространственного масштаба фигурирует горизонтальный масштаб рассматриваемой гармоники. Найдено приближенное аналитическое решение. Существенный новый результат заключается в следующем: хотя термические циркуляции относительно неглубоко проникают в устойчиво стратифицированную среду, они могут вызывать стационарные возмущения фонового потока, которые гораздо глубже проникают в среду.

термические циркуляции, сдвиговое течение, взаимодействие, стратифицированная среда, линейное приближение, аналитическая модель