Ny innsikt i skalering av ikke-stasjonær turbulens

Turbulens, transport og blanding i det atmosfæriske grenselaget er viktig for flere områder som har stor betydning for samfunnet, som urban meteorologi, overvåking av luftkvalitet, meteorologi for landbruket, hydrologi, vindenergi og numerisk værvarsling. Det kan være vanskelig å forstå og representere turbulens på et nyttig kompleksitetsnivå, fordi det er mange faktorer som spiller inn, for eksempel ikke-stasjonæritet, overflateheterogenitet, orografi, skyer, aerosoler, stråling. Derfor er grunnleggende studier av disse faktorene viktig.

I sin avhandling foreslår Omar El Guernaoui en ny tilnærming for å kartlegge turbulensutviklingen i overgangen mellom ettermiddag og kveld i det konvektive grenselaget. Ved hjelp av en simuleringsteknikk som løser opp de detaljerte egenskapene til den atmosfæriske strømningen i dette laget, foreslår han en ny måte å måle hastighetsforstyrrelsene på, spesielt når den termiske pådrivningen endrer seg raskt.

De nye resultatene viser hvor viktig det er å ta hensyn til både tidsskalaen for drivkreftene og tidsskalaen for turbulens for å få et riktig bilde av turbulensstyrken. Endringshastigheten til overflatevarmestrømmen, i stedet for dens størrelse, er også demonstrert for å definere en turbulent hastighetsskala. Til slutt foreslås en mer konsistent power law-skala, for å kvantifisere avtagende kinetisk energi i turbulens.

Personalia

Omar El Guernaoui (f. 1989) har mastergrader i hydraulikk og fluidmekanikk fra INP ENSEEIHT i Toulouse, Frankrike. Han har utført sin doktorgradsforskning ved Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen. Han veiledes av Joachim Reuder (UiB), Björn Maronga (Leibniz Universität Hannover), Igor Esau (UiT), Tobias Wolf (NERSC), Dan Li (Boston University).