BÁO CÁO TỔNG HỢP

giảm thời gian sao cho phân bố lại ẩm và giải phóng ẩn nhiệt không được thực hiện
tức thời (Giorgi và CS., 1989, 1991 [121, 122]).
Sơ đồ MIT-Emanuel
Tùy chọn mới nhất về tham số hóa đối lưu của RegCM3 là sơ đồ MIT−Emanuel
(hay gọi đơn giản là sơ đồ Emanuel) của Viện kỹ thuật Massachusetts (Massachusetts
Institute of Technology − MIT). Chi tiết hơn xem tài liệu của Emanuel (1991) [91] và
Emanuel và Zivkovic-Rothman (1999) [92]. Sơ đồ này giả thiết xáo trộn trong mây là
không liên tục và bất đồng nhất mạnh và xét các thông lượng đối lưu dựa trên mô hình
lý tưởng hóa của dòng cuốn vào và cuốn ra quy mô dưới mây. Đối lưu bùng phát khi
mực nổi phiếm định cao hơn mực chân mây. Giữa hai lớp này không khí được nâng
lên và một phần của lượng ẩm ngưng kết tạo thành giáng thủy trong khi phần còn lại
tạo thành mây. Mây được giả thiết xáo trộn với không khí từ môi trường theo phổ
đồng nhất của xáo trộn, nghĩa là thăng hoặc giáng tới các mực tương ứng của mực nổi
phiếm định. Tốc độ xáo trộn trong dòng cuốn ra và cuốn vào là hàm của gradient thẳng
đứng của lực nổi trong mây. Một phần của thông lượng khối tổng cộng tại chân mây
xáo trộn với môi trường tại mỗi mực tỷ lệ với mức độ biến đổi theo độ cao của độ nổi
toàn phần. Thông lượng khối thăng lên tại chân mây tiến dần đến trạng thái tựa cân
bằng lớp cận mây. Bổ sung cho biểu diễn vật lý của đối lưu, sơ đồ MIT-Emanuel đưa
vào biểu thức tự chuyển đồi nước mây thành giáng thủy trong mây tích và các quá
trình băng được biểu diễn theo ngưỡng của hàm lượng nước tự chuyển đổi vốn phụ
thuộc vào nhiệt độ. Thêm vào đó, giáng thủy được bổ sung vào dòng giáng không ổn
định, thủy tĩnh, bão hòa vận chuyển nhiệt và ẩm.
Sơ đồ Grell
Tương tự sơ đồ tham số hóa đối lưu Arakawa & Schubert (1974) [23] (ký hiệu là
AS74), sơ đồ Grell (1993) [134] xét mây như hai hoàn lưu ổn định bao gồm dòng
thăng và dòng giáng. Không có sự xáo trộn trực tiếp giữa không khí trong mây và
không khí môi trường ngoại trừ tại đỉnh và đáy hoàn lưu. Thông lượng khối không đổi
theo chiều cao và không có dòng cuốn vào hay cuốn ra dọc theo các thành mây. Mực
khởi đầu dòng thăng và dòng giáng được xác định tương ứng bởi mực năng lượng tĩnh
ẩm cực đại và cực tiểu. Sơ đồ Grell được kích hoạt khi phân tử khí nâng lên đạt tới đối
lưu ẩm. Ngưng kết trong dòng thăng được tính bằng cách nâng lên một phần tử khí
bão hòa.
Thông lượng khối dòng giáng (m 0 ) phụ thuộc vào thông lượng khối dòng thăng
(m b ) theo quan hệ sau:
m
0
β I1
= m
I
trong đó I 1 là ngưng kết dòng thăng chuẩn hóa, I 2 là bốc hơi dòng giáng chuẩn
hóa và β là phần ngưng kết dòng thăng, sẽ tái bốc hơi trong dòng giáng. β phụ thuộc
vào độ đứt gió và thường biến đổi từ 0,3 đến 0,5. Lượng mưa rơi được tính bởi:
CU
P = I1 mb
(1 − β )
Đốt nóng và làm ẩm trong sơ đồ Grell được xác định bằng cả thông lượng khối
và cuốn ra tại đỉnh và chân mây. Thêm vào đó là hiệu ứng làm lạnh của dòng giáng ẩm.
Do bản chất đơn giản của sơ đồ Grell, một vài giả thiết khép kín có thể được chấp
nhận. Phiên bản trước đây của RegCM3 sử dụng trực tiếp giả thiết tựa cân bằng của
113
2
b