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Sea-surface temperature effects on 3D bora-like flow

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Abstract:

A COAMPS (TM) nonhydrostatic numerical model with a higher order turbulence closure scheme is used to study the effect of the sea-surface temperature (SST) on the idealized nonlinear flow over an idealized mountain in the presence of rotation. The low-level jet (LLJ) that develops at both flanks of the mountain is intensified by the Coriolis effect on the northern flank for a westerly flow. Shooting flow develops down the slope ending over the sea while resembling a hydraulic jump. This is considered as bora (bura) like flow. The front is related to the abrupt slowdown of the shooting flow through the hydraulic jump. Seven different idealized cases are addressed, the control run, nearly linear case with = 1.2, and the cases with the SST 10 K colder, and 2.5 K, 5 K, 7.5 K and 10 K warmer than the control run. The maximum wind speeds in the shooting flow and the LLJs are around two times higher than the background wind speeds. The interplay of SST effects and the effects of the asymmetric lee-side vortices modify the location and the shape of the bora front which is found not to be parallel with the shoreline. The front is not stationary in time but exhibits vibrations which are more pronounced at the southern flank associated with the weaker LLJ.

German
Mit Hilfe von COAMPS (TM), einem nichthydrostatischen numerischen Modell mit einem TurbulenzSchließungsschema höherer Ordnung, wurden Auswirkungen der Meeresoberflächentemperatur auf eine idealisierte nichtlineare Strömung über einem idealisierten Gebirge unter Vorhandensein von Rotation untersucht. Aufgrund des Coriolis-Effektes wird der Low Level Jet (LLJ), welcher sich auf beiden Seiten des Gebirges bildet, bei westlicher Strömung auf der Nordseite verstärkt. Eine schießende Strömung ergießt sich den Hang hinunter und wird über dem Meer, ähnlich einem hydraulischen Sprung, rasch abgebremst. Diese Strömung ähnelt einer Bora. Sieben verschiedene idealisierte Fälle wurden durchgerechnet: ein Kontrolllauf, ein linearer Fall mit Fr = 1,2, und Fälle mit einer um 10 K tieferen sowie um 2,5 K, 5 K, 7,5 K und 10 K höheren Meeresoberflächentemperatur. Die höchsten Windgeschwindigkeiten innerhalb der schießenden Strömung und des LLJs sind etwa doppelt so groß wie in der Umgebung. Auswirkungen der Meeresoberflächentemperatur und leeseitiger Wirbel verändern die Position und Form der Borafront, die nicht parallel zur Küste verläuft. Die Front ist zeitlich nicht stationär und zeigt Schwankungen, die an ihrem südlichen Ende mit einem schwächeren LLJ stärker ausgeprägt sind.

Document Type: Research Article

DOI: https://doi.org/10.1127/0941-2948/2006/0111

Publication date: 2006-04-01

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