توابع پايداري و تاثير آن بر فراسنجهاي لايه ي مرزي جو بر روي اقيانوس

Stability Functions and Their Impacts on the Oceanic Boundary Layer Characteristics

مدل بالك براي پارامترسازي لايه ي مرزي سياره اي در بسياري از مدل هاي پيش بيني هواشناسي مورد استفاده قرار مي گيرد. دقت مدل بالك در شبي هسازي لايه ي مرزي سيار هاي همواره مورد توجه بسياري از محققان قرار گرفته است. مقطع باد در زير لاي هي مرزي سيار هاي به طور تقريبي لگاريتمي است و وجود توابع پايداري سبب عدم برقراري مقطع لگاريتمي باد مي گردد. اندازه ي اين توابع بر ديگر فراسن جهاي لايه ي مرزي سيار هاي نظير توابع پايداري سرعت، دما، 30 ) اثر آنها كاهش مي يابد. ms- اثرگذار است و با افزايش سرعت باد (از حدود 1 Monin-Obukhov رطوبت، طول و در اين مقاله، لايه ي مرزي سياره اي با استفاده از مدل بالك در حالت پايدار، ناپايدار و خنثي مورد حل قرار گرفته و با هم مقايسه شده است. هدف از انجام اين تحقيق اين است كه در صورت عدم دسترسي به داده هاي دما در بعضي از نواحي اقيانوس، قابليت اعتماد براي استفاده از تقريب به شرايط خنثي بررسي شود. ضريب پسا (دراگ) و سرعت اصطكاكي از مهمترين فراسنجهاي لايه ي مرزي سياره اي هستند كه در اين جا نشان داده شده است كه حساسيت 30 زياد است و براي حصول دقت لازم بايد اثر توابع ms- ضريب پسا به توابع پايداري در سرعت هاي كمتر از 1 پايداري را در نظر گرفت. در حالي كه سرعت اصطكاكي در حالت ناپايدار به حالت خنثي نزديك است و م يتوان تقريب سرعت اصطكاكي خنثي را براي حالت ناپايدار پذيرفت.

The Bulk models were used for parameterization of the boundary layer in the weather forecasting models. The accuracy of the bulk models in simulating the ocean boundary layer has been studied by many researchers. Profile of wind in the boundary layer is roughly logarithmic and the stability functions make the wind profile to deviate from the logarithmic profile. The stability functions have lots of effects on the boundary layer characteristics such as monin, obukhov length. Their influences decrease with increasing the wind speed (starting at approximately 30 ms-1). In this paper, ocean boundary layer equations are solved for stable, unstable and neutral state conditions and the results were compared. Diagrams of friction velocity and drag coefficient as the main features of the oceanic boundary layer were plotted. The results showed that the drag coefficient is sensitive to the stability functions when wind speed is less than 30 ms-1. Therefore, to achieve the required accuracy in meteorological models, the impact of the stability functions should be considered for calculating the drag coefficient. The friction velocity of the natural and unstable states is almost identical; so we can ignore the effects of stability functions on the friction velocity during unstable condition. Therefore, unstable friction velocity can be approximated by the neutral friction velocity.