Een prachtig onderzoekje Alwin! De droge laag rond 700 hPa kan goed zorgen voor een tamelijk droge (en door evaporative cooling ook vrij koele) downdraft, terwijl de meeste Cape onderin zorgt voor de warme vochtige updraft. Zie onderstaand abstract en het bijbehorende artikel. In eq. 13 - een uitdrukking voor de straal van maximale windsnelheid in de vortex - vind je direct de relatie terug in de vorm van het verschil in mixing-ratio tussen de lucht op afstand ("radius of influence") en in het centrum van de windhoos. Succes met de eventuele verdere uitbreiding van je onderzoek.
Groeten,
Bas
ps. Op het KNMI zijn Jacob Kuiper en Menno van der Haven mogelijk met een vergelijkbaar onderzoek bezig. Zie
hier.
A Simple Theory for Waterspouts
Nilton O. Rennó and Howard B. Bluestein
a. Department of Atmospheric Sciences, The University of Arizona, Tucson, Arizona
b. School of Meteorology, University of Oklahoma, Norman, Oklahoma
ABSTRACT
It is shown that the simple thermodynamic theory for dust devils, proposed by Rennó et al., also applies to waterspouts. The theory is based on the thermodynamics of heat engines and predicts the central pressure and the wind speed of these convective vortices. Moreover, it provides a simple physical interpretation of their general characteristics. In particular, the heat engine theory shows that convective vortices are more likely to form in the regions where the occurrence of the warmest and moistest updrafts and the coldest and driest downdrafts are supported by the local environment. These are the regions where both the heat input into the convective heat engine is maximum and the solenoidal generation of vorticity is the greatest. This explains why waterspouts are frequently observed near the boundaries between relatively warm and relatively cold waters. Moreover, since the work done by the convective heat engine is equal to the total heat input multiplied by the thermodynamic efficiency, the theory shows that another necessary condition for the formation of intense vortices is the presence of intense convection.
Manuscript received August 30, 1999, in final form July 7, 2000
Quote selectie