V rámci práce bude provedena rešerše současného teoretického poznání a výzkumu založeného na přímých numerických simulacích, laboratorních experimentech a pozorování. Pozornost bude věnována zejména efektivitě promíchávání okolní atmosféry při různých typech nestabilit. Bude vytvořen minimalistický teoretický model, který bude spojovat parametry vlny a okolí a typ nestability s intenzitou promíchávání.
Seznam odborné literatury
Gardner, C. S. (2024). Impact of atmospheric compressibility and stokes drift on the vertical transport of heat and constituents by gravity waves. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129, e2023JD040436. https://doi.org/10.1029/2023JD040436
Guarino, M.-V., Gardner, C. S., Feng, W., Funke, B., García-Comas, M., López-Puertas, M., et al. (2024). A novel gravity wave transport parametrization for global chemistry climate models: Description and validation. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 16, e2023MS003938. https://doi.org/10.1029/2023MS003938
Fritts DC, Lund TS, Lund AC, Wang L. Turbulence Transitions in Kelvin–Helmholtz Instability “Tube” and “Knot” Dynamics: Vorticity, Helicity, and Twist Waves. Atmosphere. 2023; 14(12):1770. https://doi.org/10.3390/atmos14121770
Předběžná náplň práce
Složení atmosféry a chemické a fyzikální procesy, které ho ovlivňují jsou ústředními body dvou environmentálních témat s nejvyšší celospolečenskou důležitostí – změny klimatu a kvality ovzduší. Složení atmosféry se mění, kromě emisí znečišťujících látek lze velkou část této změny přičíst změnám v atmosférickém transportu. Transport v atmosféře je nelineárně určován radiačními efekty závislými právě na složení vzduchu, ale také dynamickými hnacími mechanismy napříč prostorovými a časovými měřítky. Jedním z těchto mechanismů je proces disipace vnitřních gravitačních vln, který je svázán s turbulentním promícháváním vzduchu v atmosféře. Studium tohoto procesu z pozorování je však téměř nemožné a jeho reprezentace buď naprosto chybí, nebo je jen hrubě parametrizována v současných klimatických modelech.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Atmospheric composition and the chemical and physical processes that control it are central to two environmental issues of highest importance for society – climate change and air quality. Atmospheric composition is changing; besides pollutant precursor emissions a large part of this change can be attributed to changes in atmospheric transport. On the other hand, transport itself is non-linearly determined by composition dependent radiative effects and dynamical driving mechanisms across spatial and temporal scales. One of these mechanisms is the dissipation of internal gravity waves, which is intimately tied with the turbulent mixing in the atmosphere. Observational studies of this process are practically impossible and its representation is either completely missing, or only crudely parameterized in current generation earth system models.
- zadáno a potvrzeno stud. odd.