Środowiskowe Seminarium Fizyki Atmosfery

Komórki Rayleigha-Benarda są jednym z podstawowych sposobów organizacji konwekcji w atmosferze. Manifestują się na przykład charakterystyczną organizacją chmur konwekcyjnych, doskonale widoczną na zdjęciach satelitarnych. Postęp w dziedzinie technologii obliczeniowych w ostatnich latach pozwala na prognozowanie pogody za pomocą modeli numerycznych wysokiej rozdzielczości, nie wykorzystujących parametryzacji konwekcji, a rozwiązujących procesy konwekcyjne bezpośrednio. Powinny zatem one odtwarzać naturalne cechy konwekcji. Przedmiotem seminarium jest analiza wpływu rodzaju użytych metod numerycznych, na przykład klasycznego schematu Upwind oraz schematu MPDATA na organizację konwekcji w prostym eksperymencie mezoskalowego przepływu powietrza nad podgrzewaną płaską powierzchnią. Pokażemy, że skądinąd dobrze znane własności schematu Upwind spowodują w modelowanym przepływie organizację konwekcji doskonale udającą konwekcję Rayleigha-Benarda, która w tych warunkach nie występuje w naturze! Własności te, prowadzące do anizotropii lepkości w modelowanym przepływie, mogą być dobrze opisane przez teorię Rayleigha.