توابع پایداری و تاثیر آن بر فراسنج‌های لایه‏ ی مرزی جو بر روی اقیانوس

مدل بالک برای پارامترسازی لایه‏ی مرزی سیاره‏ای در بسیاری از مدل‏های پیش‏بینی هواشناسی مورد استفاده قرار می‏گیرد. دقت مدل بالک در شبیه‏سازی لایه‏ی مرزی سیاره‏ای همواره مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. مقطع باد در زیر لایه‏ی مرزی سیاره‏ای به‌طور تقریبی لگاریتمی است و وجود توابع پایداری سبب عدم برقراری مقطع لگاریتمی باد می‏گردد. اندازه‏ی این توابع بر دیگر فراسنج‏های لایه‏ی مرزی سیاره‏ای نظیر توابع پایداری سرعت، دما، رطوبت، طول و Monin-Obukhov اثرگذار است و با افزایش سرعت باد (از حدود ms-1 30) اثر آنها کاهش می‏یابد. در این مقاله، لایه‏ی مرزی سیاره‏ای با استفاده از مدل بالک در حالت پایدار، ناپایدار و خنثی مورد حل قرار گرفته و با هم مقایسه شده است. هدف از انجام این تحقیق این است که در صورت عدم دسترسی به داده‏های دما در بعضی از نواحی اقیانوس، قابلیت اعتماد برای استفاده از تقریب به شرایط خنثی بررسی شود. ضریب پسا (دراگ) و سرعت اصطکاکی از مهمترین فراسنج‌های لایه‏ی مرزی سیاره‏ای هستند که در این جا نشان داده شده است که حساسیت ضریب پسا به توابع پایداری در سرعت‏های کمتر از ms-1 30 زیاد است و برای حصول دقت لازم باید اثر توابع پایداری را در نظر گرفت. در حالی‌که سرعت اصطکاکی در حالت ناپایدار به حالت خنثی نزدیک است و می‏توان تقریب سرعت اصطکاکی خنثی را برای حالت ناپایدار پذیرفت.