バルクリチャードソン数

バルクリチャードソン数（BRN）は、勾配リチャードソン数の近似値です。^[1] BRNは、乱流の消費量を乱流のせん断生成量（風せん断によって引き起こされる乱流運動エネルギーの生成）で割った気象学における無次元比です。これは、動的安定性と乱流の形成を示すために使用されます。

BRNは、広く利用可能なラジオゾンデデータと、空間の離散的なポイントでの風と温度の測定値を提供する数値天気予報のため、気象学で頻繁に使用されています。^[2]

以下はBRNの式です。gは重力加速度、T _vは絶対仮想温度、Δθ _vは層の厚さ全体にわたる仮想潜在温度差、Δ zは垂直深度、Δ UとΔ Vは同じ層全体の水平風成分の変化です。^[1]

${\displaystyle R_{B}={\frac {(g/T_{v})\Delta \theta _{v}\Delta z}{(\Delta U)^{2}+(\Delta V)^{2}}}}$

高い値は不安定で弱い剪断環境を示し、低い値は弱い不安定性および強い垂直剪断を示す。一般的に、10から50程度の値はスーパーセルの発達に適した環境条件を示唆している。^[3]

層の厚さが小さくなる限界では、バルクリチャードソン数は勾配リチャードソン数に近づき、その臨界リチャードソン数はおよそ Ri _c = 0.25 になります。この臨界値未満の数値は動的に不安定であり、乱流になるか乱流のままになる可能性があります。^[1]

臨界値 0.25 は局所勾配にのみ適用され、厚い層間の有限差分には適用されません。層が厚くなるほど、対象層の小さなサブ領域内で発生する大きな勾配を平均化する可能性が高くなります。これにより、乱流の発生予測が不確実になり、平滑化された勾配を使用して妥当な結果を得るには、臨界リチャードソン数を人為的に大きく設定する必要があります。つまり、層が薄くなるほど、理論に近づくということです。^[2]

• モニン・オブホフ長
• リチャードソン数
• 大気力学
• 大気熱力学

• ヘルプ - バルク リチャードソン数 - NOAA 嵐予測センター
• Thompson, Richard L.; Edwards, Roger; Hart , John A.; Elmore, Kimberly L.; Markowski, Paul (2003 年 12 月)。「高速更新サイクルから得られたスーパーセル環境内の近接サウンディング」(PDF)。天気と予報。18 (6)。アメリカ気象学会: 1243–1261。Bibcode :2003WtFor..18.1243T。doi : 10.1175/1520-0434(2003) 018 <1243:CPSWSE>2.0.CO;2。