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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
区域旱涝气候混沌动力学可预报性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
根据西安地区旱涝气候等级近1624a(380-2003年)资料序列,运用非线性系统混沌动力学理论,通过计算气候吸引子的关联维数、Kolmogorov熵和Lyapunov指数,对西安区域旱涝气候的混沌特性和可预报性进行研究。结果表明:西安区域旱涝气候系统是一个具有有限个自由度的复杂的混沌系统。其吸引子关联维数约为3.1,确定性的平均可预报时间尺度约为14.8a,最大可预报时间尺度约为20.7a。  相似文献   

2.
用大气湍流资料计算Lyapunov指数和分数维   总被引:5,自引:2,他引:5       下载免费PDF全文
本文从浑沌和奇怪吸引子的遍历理论出发,用大气湍流资料计算了Lyapunov指数(LE)和分数维数(FD)。结果表明,在一定参数下,由所用资料算得第一个指数LE_1为+0.1—+0.4,FD为2.3。根据计算结果讨论了大气运动的浑沌状态。  相似文献   

3.
研究了数值天气预报模式中次阿格湍流垂直扩散过程的参数化问题。以Bougeault和Lacarrere(1989)的参数化方案为基础,改进了处理湍流混合长的方法,使湍流混合长和热力混合长分别依赖于基本气流的静力稳定度和风场切变。新方案的基本思路是把VonKarman(1930)提出的动力(风场切变)湍流扰动假设与BL-89方案提出的热力(静力稳定度)湍流扰动假设结合在一起,强调了大气的热力结构、动力结构和湍流动能对湍流混合过程的共同影响。新方案和BL-89方案的二维对比数值试验结果表明,在大气处于静力较稳定而风场切变明显条件下的湍流扰动表现能力方面,新方案比原方案有明显的改进。  相似文献   

4.
我国草原下垫面低层大气湍流结构   总被引:3,自引:1,他引:3  
利用超声风速仪资料分析了科尔沁草原下垫面低层大气的湍流谱结构,无量纲化湍流速度分量及温度脉动的标准偏差,和湍流通量与稳定度参数的关系。结果表明,草原下垫面低层大气湍流速度谱,在较宽的稳定度范围内, 符合Kolmogorov 相似理论,在惯性副区接近局地各向同性,无量纲化湍流速度分量及温度脉动的标准偏差服从A(1-Bζ)1/3和A(-ζ)-1/3规律, 湍流热通量与稳定度参数ζ存在较好的相关性。  相似文献   

5.
广州市近地层大气的湍流微结构和谱特征   总被引:16,自引:1,他引:16       下载免费PDF全文
本文利用UVW脉动风速仪资料分析了广州市区近地层大气的湍流强度、相关系数、尺度和速度谱,并获得了不同稳定度条件下的速度谱模式.结果表明,城市近地层大气湍流在惯性副区接近局地各向同性、速度谱符合Kolmogorov相似理论;气流方向上下垫面粗糙度的增加,使沿海城市近地层大气湍流能量(特别是铅直方向)比平坦、均匀下垫面上的增加.  相似文献   

6.
青藏高原东坡理塘地区近地层湍流特征研究   总被引:7,自引:3,他引:4       下载免费PDF全文
李英  李跃清  赵兴炳 《高原气象》2009,28(4):745-753
利用中国气象局成都高原气象研究所在青藏高原东坡理塘地区建立的大气综合观测站观测资料, 以2006年1月和7月涡旋相关资料分别代表冬季和夏季, 分析和比较了该地区近地层包括风速、 风向、 大气稳定度在内的平均场特征, 以及湍流强度、 无量纲化风脉动方差相似性和地表通量变化特征,结果表明, 1月和7月稳定度基本集中在±0.5和±0.25之间; 湍流在<2 m·s-1的风速环境中发展最为旺盛, 随着风速的增大湍流强度减小迅速; 无量纲化三维风脉动方差符合Monin-Obukhov相似理论的“1/3”定律, 其最佳通用相似函数在稳定和不稳定条件下都可以拟合得到; 地表通量均表现出明显的日变化特征, 1月以感热为主, 潜热很小; 7月以潜热为主, 感热较小。  相似文献   

7.
利用辽东湾近地层三轴风速仪资料分别计算不同稳定度的大气扩散参数及湍流强度。并将不同情况下的大气扩散参数及湍流强度进行了比较。结果表明 :在地形相对平坦的辽东湾 ,在不同的稳定度下 ,σy 和σz值均略大于同级布里格斯公式的计算值。在不稳定条件 (C、B类 )下 ,湍强值最大。  相似文献   

8.
杨洪斌  马雁军 《高原气象》2004,23(1):123-126
利用辽东湾地区近地层三轴风速仪资料,分别计算了不同稳定度下的大气扩散参数及湍流强度。并对不同情况下的大气扩散参数及湍流强度进行了比较。结果表明,在地形相对平坦的辽东湾地区,在不同的稳定度下,σy和σx值均略大于同级Briggs公式的计算值,但小于地形相对复杂的本溪地区。在不稳定条件(C、B类)下,湍强值最大。  相似文献   

9.
大气湍流的间歇性——Lyapunov特征指数和分数维的应用   总被引:3,自引:0,他引:3  
大气湍流是间歇性的,具有浑沌的特征.正的特征指数和分数维可以定量表征湍流的间歇性. Lyapunov特征指数随参数的变化可以定量表征非线性系统状态的演变.分数维D的大小可以表征间歇性,D愈小,湍流的间歇性愈强. 由于间歇性,均匀湍流的结构函数定律、能谱定律等均要订正.对相对扩散,间歇性的影响很大.  相似文献   

10.
马福建 《气象学报》1989,47(3):376-380
大气稳定度是反映湍流活动的主要指标,恰当地选择大气稳定度分类方法是大气环境影响评价的基本问题之一。目前国内最常用的P-C法(根据P-T法修改成适合我国应用的形式)有较强的经验性,分类精度不高。大气稳定度实质上是大气热力和动力过程对湍流产生、发展或抑制能力的一种客观量度,因此理查逊数和莫宁-奥布霍夫长度等指标将比P-C法能更客观地表征大气稳定度状况。本文利用野外实测资料,给出总体理查逊数划分大气稳定度级别的方法和标准,以及不同分类方法结果比较。  相似文献   

11.
In this paper, the attractors of turbulent flows in phase space are reconstructed by the time delay technique using observed data of atmospheric boundary-layer turbulence, which include high resolution temperature, humidity andthree-dimensional wind speed measurements in Gansu province and Beijing, China. The correlation dimensions and largest Lyapunov exponents have been computed. The results indicate that all the largest Lyapunov exponents in different conditions of time, site and atmospheric stability are greater than zero. This means that the atmospheric boundary-layer turbulence system is really chaotic and has appropriate low-dimensional strange attractors whose dimension numbers range from 3 to 7 and vary with different variables (dynamical variables or non-dynamical variables) and atmospheric stability. Turbulent kinetic energy is first applied to reconstruct the attractor of turbulence, and is found to be feasible.  相似文献   

12.
大气污染物浓度变化的非线性特征分析   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
研究了大气污染物浓度变化的非线性动力学特征,首次详细考察了污染物浓度时间序列的谱分布、结构函数、自相关函数、时间变化曲线的分数维、相空间中吸引子的关联维及最大Lyapunov指数.此外,当前在国际上得到广泛应用的小波分析方法也能对揭示污染物浓度变化的非线性特征提供很好的帮助.  相似文献   

13.
Nonlinear time series analysis methods are used to investigate the dynamics of mechanical and convective turbulences in the atmospheric surface layer flow. Using dynamical invariant analysis (e.g. correlation dimension, Lyapunov exponent and mutual information) along with recurrence quantification analysis (e.g. recurrent rate, determinism, average diagonal length of recurrence plot, etc.) of the vertical wind component data, it is confirmed that a convective turbulence is a lower order manifold in its phase space exhibiting higher degree of organization than a mechanical turbulence. Applying a quasi-one-dimensional chaotic return map technique, the topological differences between the mechanical and convective turbulences are explored. These quasi-one-dimensional return maps are produced using the local maxima of the first principal component of the reconstructed turbulence data. A comparison of the probability distribution of the local maxima of a forced Lorenz model with the turbulence data indicates the possible existence of a stable fixed point for both type of turbulences. Furthermore, dynamically the mechanical turbulence is found to resemble an unforced Lorenz model whereas the convective turbulence resembles a forced Lorenz model.  相似文献   

14.
Search for finite dimensional attractors in atmospheric turbulence   总被引:1,自引:0,他引:1  
The question is investigated whether the dynamics of turbulent wind fields in the atmospheric boundary layer can be satisfactorily described by a low-dimensional deterministic system. Special emphasis is laid on the detection of a possibly existing, underlying strange attractor. Fast response wind measurements of an ultrasonic anemometer with a sampling rate of 21 Hz were carried out over periods of several days in the near surface boundary layer. The correlation dimension of the resulting time series, several million data points long, is estimated by means of the Grassberger-Procaccia algorithm. No sign of a low dimensional attractor can be detected. By comparison with different types of random noise, the existence of an attractor with dimension lower than six can be excluded in the present data sets.  相似文献   

15.
大气边界层湍流温度序列的信息熵分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用大气边界层内近地面的大气湍流温度时间序列,运用功率谱分析、信息熵分析等方法,分析了大气边界层内近地面的大气湍流特点,并对稳定层和不稳定层的大气湍流进行了对比。结果表明,信息熵和功率谱指数是区别稳定层结和不稳定层结大气边界层湍流特征的指标,对造成两者之间的差别做出了对应的解释。  相似文献   

16.
湍流是由各种不同尺度的涡旋构成的。从整体上讲,存在Kolmogorov导得的惯性区结构函数的2/3次方定律和能谱的-5/3次方定律。这种幂律相关的湍流是由每种尺度上指数相关的局部相似的Brown运动所构成,从而从理论上解释了不同尺度之间的相互作用以及湍流系数K随尺度变化的规律,初步论证了大气不同层结下湍流系数的差别。结果对研究大气、海洋不同尺度间的相互作用有重要意义。  相似文献   

17.
纳木错(湖)地区湍流数据质量控制和湍流通量变化特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站2009年全年的大气湍流观测资料,应用Foot-print模型分析了青藏高原非均匀下垫面湍流观测数据的数据质量、质量评价及不同下垫面对湍流通量的贡献。结果表明:纳木错(湖)地区因不同土地利用类型的差别,导致地表通量分布不均匀,草地对地表通量的贡献最大;对不同大气层结状态,观测站周围200m范围内的地表通量贡献各不相同,上风向通量贡献源区较大,湍流发展较充分。在不稳定状态和中性状态下,纳木错地区地表通量数据质量较高,即白天观测的通量数据质量较高;在稳定状态下数据质量较低,即夜间的通量数据质量较差;纳木错地区的湍流通量受湖陆风和大气稳定性影响较大。  相似文献   

18.
The studies of turbulence decay were based in the past on measurements carried out in neutrally stratified wind tunnels and, more recently, on large-eddy simulation runs. Here the atmospheric turbulence decay process during the solar total eclipse of 11 August 1999 is examined. Thus a rapid transition from convective boundary-layer turbulence to that of a neutral or slightly stable one is considered. A u-v-w propeller anemometer and a fast response temperature sensor located in northern France on top of a 9-m mast recorded the turbulence observations. The measurements, in terms of turbulent kinetic energy decay with time, were found to be in good agreement with those prescribed by a theoretical model of turbulence decay recently proposed. In particular, it was found that the exponent of the power law describing the decay process has the value -2.  相似文献   

19.
大气边界层湍流的混沌特性   总被引:4,自引:1,他引:4  
  相似文献   

20.
不同下垫面大气边界层湍流的混沌特性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
根据3 种不同观测资料,计算和分析了有关诊断具有耗散结构的系统混沌运动的特征量:功率谱、关联维数、Lyapunov 指数和关联熵。结果表明:尽管下垫面明显不同,大气边界层湍流均为混沌运动。  相似文献   

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