An Eddy-diffusivity/Mass-flux Boundary Layer Parameterization Based on the TKE Equation: a Dry Convection Case Study

Abstract

Se propone una parametrización de flujo de masa/difusividad turbulenta (EDMF) basada en la ecuación de la energía cinética turbulenta (TKE). El término difusivo se basa en una ecuación de pronóstico de la TKE y el término de flujo de masa también depende de la TKE pronosticada de dos modos: en la inicialización de una parcela ascendente, usada para la estimación de las propiedades medias de la corriente ascendente, y en la formulación del coeficiente de flujo de masa, que es proporcional a la varianza de la velocidad vertical. El esquema es implementado en una versión unidimensional del modelo MesonNH y verificado con un caso de capa límite convectiva seca, con resultados realistas. En particular el cierre EDMF-TKE es capaz de reproducir de manera realista los flujos contra-gradiente y el entrainment en la cima de la capa límite. La parametrización propuesta es interesante porque lleva a una aproximación integrada y unificada de la parametrización de la capa límite convectiva, combinando conceptos asociados con la difusividad turbulenta, el flujo de masa y la energía cinética turbulenta.