A new turbulence parametrization is developed for a non‐eddy‐resolving microscale model to study the effects of leads (elongated open‐water channels in sea ice) of different width on the polar atmospheric boundary layer (ABL). Lead‐dominated sea ice regions are characterized by large horizontal inhomogeneities of the surface temperature causing strong convection. Therefore, the new parametrization is based on a previous formulation where inhomogeneous conditions of dry convection over leads and nonlocal effects on heat fluxes had already been taken into account for a fixed lead width. A nonlocal lead width dependent approach is applied now for both heat fluxes and momentum fluxes in the convective region. Microscale model results obtained with the new, the previous nonlocal, and a local parametrization are shown, where 10 idealized cases of a lead‐perpendicular, near‐neutral ABL‐flow below a strong capping inversion are considered. Furthermore, time‐averaged large eddy simulation (LES) results of those cases are considered for analyzing the integrated effects of the dry convection on ABL characteristics. Microscale model results obtained with the new nonlocal parametrization agree well with the LES for variable lead widths and different atmospheric forcing although there is a room for further improvement. Furthermore, several features obtained with a local closure clearly disagree with LES. Thus, the microscale study also points to difficulties that might occur in mesoscale studies over regions where leads dominate the flow regime when local closures are applied.

中文翻译：

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引线宽度对海冰引线上湍流的影响：建模和参数化

针对非涡旋微尺度模型开发了一种新的湍流参数化方法，以研究不同宽度的铅（海冰中的细长开放水通道）对极性大气边界层（ABL）的影响。铅为主的海冰区域的特征是表面温度在水平方向上存在很大的不均匀性，从而导致强对流。因此，新的参数化基于先前的公式，其中对于固定的引线宽度，已经考虑了引线上方干对流的不均匀条件以及对热通量的非局部影响。现在，对流区域中的热通量和动量通量都采用了非局部引线宽度相关的方法。显示了使用新的，先前的非局部参数和局部参数化获得的微尺度模型结果，在这里，有10个理想的案例，即在强上限反转以下，铅垂垂直，接近中性的ABL流。此外，考虑了这些情况的时间平均大涡模拟（LES）结果，以分析干对流对ABL特性的综合影响。尽管存在进一步改进的余地，但对于可变的引线宽度和不同的大气压力，使用新的非局部参数化获得的微尺度模型结果与LES非常吻合。此外，通过局部闭合获得的一些特征显然与LES不同。因此，微尺度研究还指出了在中尺度研究中可能发生的困难，这些区域在应用局部封闭时铅占主导地位的流域。此外，考虑了这些情况的时间平均大涡模拟（LES）结果，以分析干对流对ABL特性的综合影响。尽管存在进一步改进的余地，但对于可变的引线宽度和不同的大气压力，使用新的非局部参数化获得的微尺度模型结果与LES非常吻合。此外，通过局部闭合获得的一些特征显然与LES不同。因此，微尺度研究还指出了在中尺度研究中可能发生的困难，这些区域在应用局部封闭时铅占主导地位的流域。此外，考虑了这些情况的时间平均大涡模拟（LES）结果，以分析干对流对ABL特性的综合影响。尽管存在进一步改进的余地，但对于可变的引线宽度和不同的大气压力，使用新的非局部参数化获得的微尺度模型结果与LES非常吻合。此外，通过局部闭合获得的一些特征显然与LES不同。因此，微尺度研究还指出了在中尺度研究中可能发生的困难，这些区域在应用局部封闭时铅占主导地位的流域。尽管存在进一步改进的余地，但对于可变的引线宽度和不同的大气压力，使用新的非局部参数化获得的微尺度模型结果与LES十分吻合。此外，通过局部闭合获得的一些特征显然与LES不同。因此，微尺度研究还指出了在中尺度研究中，当采用局部封闭时，铅占主导地位的流动区域可能发生的困难。尽管存在进一步改进的余地，但对于可变的引线宽度和不同的大气压力，使用新的非局部参数化获得的微尺度模型结果与LES非常吻合。此外，通过局部闭合获得的一些特征显然与LES不同。因此，微尺度研究还指出了在中尺度研究中可能发生的困难，这些区域在应用局部封闭时铅占主导地位的流域。