Comprimento de Monin-Obukhov

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O comprimento de Obukhov é utilizado para descrever os efeitos da flutuabilidade nos escoamentos turbulentos, particularmente nas primeiras dezenas de metros da Camada limite atmosférica logo acima da superfície. A primeira definição remonta a Alexander Obukhov[1] em 1946.[2][3] Também é conhecido como comprimento de mistura de Monin–Obukhov, devido a seu papel importante na teoria da similaridade desenvolvida conjuntamente por Monin e Obukhov.[4]

O comprimento de Obukhov é definido como

onde é a velocidade de fricção, é a temperatura potencial virtual média, é o fluxo superficial da temperatura potencial virtual, k é a constante de Von Kármán. O fluxo de temperatura potencial virtual é dado por

onde é a temperatura potencial, é a temperatura absoluta e é a umidade específica.

Por esta definição, normalmente é negativo durante o dia uma vez que é tipicamente positivo durante esse período sobre a superfície terrestre; positivo à noite quando é tipicamente negativo; e se torna infinito ao amanhecer e anoitecer quando se torna nulo.

Uma interpretação física de é dada pela teoria de similaridade de Monin–Obukhov. Durante o dia, é a altura na qual a produção flutuante de energia cinética turbulenta (ECT ou TKE) é igual àquela produzida pela ação cisalhante do vento (ou seja, igual à produção cisalhante de ECT).

References[editar | editar código-fonte]

  1. Jacobson, Mark Z. (2005). Fundamentals of Atmospheric Modeling 2 ed. Cambridge University Press [S.l.] 
  2. Obukhov, A.M. (1946). «Turbulence in an atmosphere with a non- uniform temperature.». Tr. Inst. Teor. Geofiz. Akad. Nauk. SSSR [S.l.: s.n.] 1: 95–115. 
  3. Obukhov, A.M. (1971). «Turbulence in an atmosphere with a non-uniform temperature (English Translation)». Boundary-Layer Meteorology [S.l.: s.n.] 2: 7–29. Bibcode:1971BoLMe...2....7O. doi:10.1007/BF00718085. 
  4. Monin, A.S.; Obukhov, A.M. (1954). «Basic laws of turbulent mixing in the surface layer of the atmosphere.». Tr. Akad. Nauk SSSR Geofiz. Inst [S.l.: s.n.] 24: 163–187.