Fyzika mezní vrstvy

Sylabus

Pojem mezní vrstvy atmosféry. Teorie vazkého proudění, Navierovy-Stokesovy rovnice, dynamická podobnost, Reynoldsovo číslo.

Turbulence v atmosféře, Reynoldsovy rovnice turbulentního proudění, Reynoldsova napětí, směšovací délka, koeficient turbulentní difúze.

Přízemní a spirální vrstva, vertikální profily proudění v přízemní vrstvě, Ekmanova spirála.

Konvektivní mezní vrstva, stabilní mezní vrstva, denní chod mezní vrstvy, charakteristické profily teploty, rychlosti proudění a turbulentních toků, oblačnost v mezní vrstvě.

Interakce mezní vrstvy a zemského povrchu, toky hybnosti, tepla a vlhkosti, radiační a tepelná bilance zemského povrchu.

Transformace kinetické energie v mezní vrstvě, turbulentní kinetická energie a její mechanická a termická produkce, izotropní a neizotropní turbulence, spektrum turbulentní kinetické energie.

Teorie podobnosti a škálování, Richardsonovo číslo, Obuchovova délka, Moninova a Obuchovova teorie podobnosti, bezrozměrné vertikální profily složek hybnosti, teploty a vlhkosti.

Mezní vrstva atmosféry v městských oblastech, proudění přes horské překážky.

Přístupy k modelování mezní vrstvy atmosféry, problém uzávěru, simulace velkých vírů.

Metody pozorování mezní vrstvy, experimentální metody pro výzkum turbulentního proudění.

Anotace

Fyzikální procesy probíhající ve spodní vrstvě atmosféry ovlivněné fyzikálními vlastnostmi zemského povrchu.