11.13: Resumen y Tareas Finales

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Resumen

La capa límite atmosférica tiene un fuerte ciclo diurno, el cual consiste en una capa bien mezclada que tiene ~1 km de altura durante el día pero que colapsa hasta el 10% de esa por la noche, dejando atrás una capa residual. La mezcla es causada por la turbulencia, una mezcla caótica de remolinos remolinos que varían en tamaño desde la altura del PBL hasta el tamaño de tu puño. Comprender la turbulencia es la clave para comprender el movimiento del aire en el PBL. La hipótesis de Taylor muestra que los cambios en las propiedades de Foucault medidos por un sensor en el tiempo pueden ser utilizados para describir las propiedades de Foucault en

Las ecuaciones de movimiento por remolinos turbulentos surgen de definir todas las cantidades (por ejemplo, velocidad del viento, humedad específica y temperatura potencial) en términos de sus partes medias y turbulentas, luego sustituyendo estas dos partes por cada cantidad en las ecuaciones de conservación apropiadas, expandiendo las ecuaciones, luego tomando los promedios de Reynolds. Los términos con dos componentes turbulentos surgen que no son cero, y estos dan lugar a flujos turbulentos de temperatura, vapor de agua e impulso. Un resultado clave es que los remolinos impulsan el transporte vertical de estas cantidades (y otras) en la dirección de donde las cantidades medias son las menores desde donde más son. Además, los cambios en los perfiles verticales de las cantidades medias con el tiempo son causados por los flujos de Foucault verticales de esas cantidades.

La energía en el PBL es una historia de la energía cinética turbulenta y el balance de energía cerca de la superficie. La turbulencia consiste en remolinos de todos los tamaños y tiempos de vida diferentes, que van desde tamaños que son la altura del PBL hasta otros tan pequeños como tu puño. Estos remolinos están relacionados: los más grandes que llevan la mayor cantidad de energía, y los más pequeños se fracturan de los más grandes, con lo que la energía en cascada va de escalas más grandes a escalas más pequeñas, terminando eventualmente con la viscosidad molecular, que convierte toda esa energía cinética en calor. El motor de esta energía cinética turbulenta es el intercambio de energía en la superficie de la Tierra y consiste en radiación neta, flujo de calor sensible, flujo de calor latente y flujo de tierra subsuperficial. Dependiendo del ambiente y la hora del día, los valores relativos de estos flujos pueden ser bastante diferentes, pero en todos los casos, el presupuesto total de energía debe equilibrarse.

Recordatorio - ¡Completa todas las tareas de la Lección 11!

¡Has llegado al final de la Lección 11! Verifique que haya completado todas las actividades antes de comenzar la Lección 12.