表征森林边缘的湍流：冠层周围的涡量收支分析
流体动力学
2024-09-11 v1
摘要
涡量是决定野火行为、锋面演变和风-冠层相互作用的关键流动模式特征。研究涡量在植被周围流场中的作用，有助于我们更好地理解火-大气反馈以及植被对这种反馈的影响。在涡量建模中，“也许最大的知识空白在于理解涡量方程中哪些项占主导地位[...]（以及）何时一项或另一项可能占主导地位”（Potter, 2012）。在本研究中，我们使用HIGRAD/FIRETEC（一个守恒质量、动量、能量和化学物种的三维两相传输模型）研究了涡量在边界层动力学和冠层/森林边缘效应中的作用。我们推导并离散了涡量传输方程。模拟在一个被地表植被包围的立方体均质冠层上进行。这一推导导致发现了一个阻力倾斜和拉伸项，表明与植被表面积体积比异质性相关的植被气动阻力梯度在涡量产生中起着重要作用。涡量收支分析的结果显示，该项在存在这些梯度的区域，即冠层边缘，贡献显著。
引用
@article{arxiv.2409.06044,
title = {Characterizing Turbulence at a Forest Edge: A Vorticity Budget Analysis around a Canopy},
author = {Dorianis M. Perez and Jesse M. Canfield and Rodman R. Linn and Kevin Speer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06044},
year = {2024}
}
备注
24 pages, 10 figures