Efecto de una cortante vertical constante del viento en la "convección no profunda"

Abstract

Se presentan las relaciones que rigen los procesos de generación, transformación y disipación de los distintos tipos de energía en la convección húmeda no profunda bidimensional para el sistema de ecuaciones inelástico Boussinesq utilizado en el modelo numérico desarrollado. El análisis de la evolución temporal de las distintas integrales de energía y de los distintos términos de las ecuaciones energéticas resulta una forma eficiente de estudio de la dependencia del carácter del desarrollo de una nube convectiva respecto de la cortante vertical del viento. El porcentaje de energía potencial transformada en energía cinética perturbada que se convierte en energía cinética del flujo medio aumenta al aumentar la magnitud de la cortante vertical inicial del viento. Dicho porcentaje, al ser positivo, es un indicador de la magnitud del efecto inhibitorio de la cortante. Este efecto se debe por una parte a un transporte contra gradiente de cantidad de movimiento horizontal que resulta en un aumento de la energía cinética del flujo predominante y en una reducción de la conversión de energía potencial en cinética.

Relations governing generation, conversion and dissipation of different forms of energy in bidimensional shallow moist convection are presented for the anelastic Boussinesq system of equations used in the numerical model developed. The analysis of the time evolution of the different area-integrated energies and of the different terms in the energy equations allows to gain a better understanding of the dependence between convective cloud growth and the vertical wind shear. The aumont of potential energy converted in eddy kinetic energy that finally converts in mean kinetic energy increases when the value of vertical wind shear is increased, in anactive convective regime. This positive atmount gives information about the weakening effect of the wind shear. This effect is partially due to the resulting countergradient momentum transport which accounts for an increase in the mean kinetic energy obtained from the eddy kinetic energy and also as a result of a weaker conversion of potential energy in eddy kinetic energy in shear convection.