Законность пренебрежения турбулентным перемешиванием в первом приближении при рассмотрении задач термической конвекции вытекает как из сравнения активности обоих процессов для случая термиков. Вопрос о влиянии турбулентного псремсшивпния на распространение конвективной струи весьма детально исследовал И. В. Васильченко. В расчетах оно не учитывалось, так же как и радиационные процессы.
Рассмотрим снова атмосферный слой с вертикальным градиентом температуры, удовлетворяющим условию. Предположим, что в этом слое возникают конвективные облака, форму которых для простоты будем считать цилиндрической, а количество облаков обозначим, как и выше, через S. Нижняя граница слоя соответствует уровню конденсации.
При поднятии облачная масса становится теплее неподвижного окружающего воздуха. Если подъем воздуха считать адиабатическим, то для поднимающегося облачного воздуха на высоте имеем, в то время как температура неподвижного воздуха на этом уровне равна. В этих соотношениях температура воздуха на нижней границе слоя; остальные обозначения прежние.
|
Профили скорости, рассчитанные Васильченко для конвективных облаков, имеют такой же вид, как и вычисленные по методу слоя. Естественно, что турбулентное перемешивание несколько снижает скорость подъема воздуха в конвективной струе.