Analytical study of a nocturnal low-level jet over a shallow slope

A simple theory is presented for a nocturnal low-level jet (LLJ) over a planar slope. The theory extends the classical inviscid inertial-oscillation model of LLJs to include upand downslope motion in the boundary layer within a stably-stratified environment. An initial value problem for the coupled equations of motion and thermodynamic energy is solved for air parcels suddenly freed of a frictional constraint near sunset. The notion of a tilted residual layer is introduced and used to relate initial (sunset) air parcel buoyancy to freeatmosphere stratification and thermal structure of the boundary layer. Une théorie simple est présentée pour un courant-jet de basse couche, nocturne, le long d'un pan incliné. La théorie prolonge le modèle classique à oscillations d'inertie pour un fluide non visqueux en y incluant la mouvements ascendants et descendants au sein de la couche limite en milieu stratifié stable. Un problème aux valeurs initiales pour les équations couplées du mouvement et de l'énergie est résolu pour une parcelle d'air se trouvant soudainement libérée de toute contrainte visqueuse au coucher du soleil. Le concept de couche résiduelle inclinée est introduit et utilisé pour relier la flottabilité initiale de la parcelle à la stratification d'une atmosphère libre et à la structure thermique de la couche limite atmosphérique.