北京地区气候变量的多分形特征研究          下载免费PDF全文

冯涛  付遵涛  毛江玉 《地球物理学报》2010,53(9):2037-2044

在气候系统的变量时间序列中往往存在着不同尺度间的自相似结构,这种自相似结构,又称为分形的特征.本文运用多分形去趋势波动分析方法(MF-DFA),分析北京市近50年来不同气象变量的逐日序列,并用一个扩展的二项式串级模式来分别估计其多分形谱.结果表明,平均气温等变量表现出多重分形的特征,并且多分形谱宽一致.而气温日较差和日照时数则表现出单分形的特征.且这种分形特征与长程记忆性相关,为中长期气候预测提供了理论基础.  相似文献   

雷诺数对圆形渐缩喷嘴湍流射流的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

杜诚  徐敏义  米建春 《海洋学报》2010,32(9):6331-6338

The present study systematically investigates by experiment the influence of Reynolds number (Re) on a turbulent jet issuing from a smoothly-contracting round nozzle. Measurements were performed for seven Reynolds numbers varying from Re = 4,050 to Re = 20,100 using single hot-wire anemometry and over an axial distance of 30 nozzle exit diameters. Although all the exit velocity profiles are of "top-hat" shape, these measurements reveal significant dependence on Re of the exit and downstream flows. The effect of Re on both the mean and turbulent fields is substantial for Re ＜ 10,000 and becomes weak beyond Re = 10,000. The length of the jet’s potential core and the far-field rates of decay and spread all depend significantly on Re.  相似文献   

大气流场的拓扑结构   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

梁福明  时少英  刘式达  刘式适  付遵涛  辛国君 《地球物理学报》2004,47(4):584-589

用简化的大气运动方程,定性分析了大气中几种常见天气系统流场的拓扑结构. 研究表明,气旋反气旋流场与中心点附近的流形相对应;长波演化形成阻塞高压流场,与鞍点和中心点从合并到分离的流形相对应;台风和龙卷风的流场与三维空间中鞍-焦点附近的流形相对应. 研究大气流场的拓扑结构,可以直观清晰地揭示大气运动的形态和形成机理,有助于认识大气运动的规律. 文中讨论基于一定假设,结果与实际大气有差异,因而具有局限性.  相似文献   

从二维地转风到三维涡旋运动          下载免费PDF全文

刘式达  刘式适  付遵涛  辛国君  梁福明 《地球物理学报》2003,46(4):450-454

给出了大气三维涡旋运动基本态所满足的简洁的偏微分方程. 大气涡旋运动存在低压辐合上升和高压辐散下沉的基本状况，基本态的三维速度场可以用流函数和对流速度势分解，且具有螺旋结构. 当Reynolds数Re→∞时，涡旋运动就化为地转风，涡旋运动近似就化为地转风近似.  相似文献   

气候序列的层次结构   总被引：15，自引：4，他引：11  

刘式达  荣平平  陈炯 《气象学报》2000,58(1):110-114

一个气候时间序列含有多个时间尺度 ,形成不同尺度的气候层次。气候是冷还是暖是随着尺度而变化的。文中用北半球地表月平均气温气候资料的子波变换分析表明 :气候突变点既随尺度有规律的变化 ,也具有随尺度变化而不变的性质 ,即标度不变性。不论什么尺度 ,气候总是有冷暖之分 ,这种自相似性可以帮助笔者从气候资料的子波变换中建立一个一维映射动力系统 ,它反映出气候突变时间的演变规律和气候的层次结构。  相似文献   

大气中尺度涡旋的三维螺旋结构理论   总被引：12，自引：1，他引：11  

刘式达  辛国君  刘式适  梁福明 《气象学报》2000,58(2):151-158

文中应用描写大气运动的方程组求得了中尺度涡旋的三维定常流场以及相应的压力场和温度场 ,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统。理论分析和计算表明 :若中尺度涡旋的下层流体呈气旋 (反气旋 ) ,且伴有水平辐合 (散 )的螺旋转动 ,则通过上升(下沉 )运动 ,其上层流体呈反气旋 (气旋 )且伴有水平辐散 (合 )的螺旋转动 ,从而形成中尺度涡旋的三维螺旋结构。这些都与实际大气中的中尺度涡旋结构相似。它充分说明 :在旋转有粘性的大气中 ,为了保证质量守恒 ,必须有这种螺旋结构。  相似文献   

大气边界层湍流速度场的层次结构分析   总被引：5，自引：2，他引：5       下载免费PDF全文

付遵涛  李昕  刘式达  佘振苏 《地球物理学报》2002,45(Z1):30-36

对大气边界层的速度脉动时间序列进行了统计分析,发现在大气边界层湍流场中存在She-Leveque(SL)层次相似律,以及在水平速度场、垂直速度场和不同条件下垂直速度场的层次相似律所满足的情况不同,并给出了对应的可能解释.结果指出大气边界层自组织结构的复杂性以及层次相似律对大气边界层湍流脉动描述的有效性.  相似文献   

在EBEX-2000实验资料中湍流耗散率、长度尺度和结构参数特征   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘树华  刘和平  李洁  梁福明  王建华  Johnny C. L. CHAN  Andrew Y. S. CHENG  胡非  刘辉志 《大气科学》2005,29(3):475-481

采用2000年8月在美国加州棉花地两个高度上应用超声三分量仪、快速响应温度和湿度仪进行的EBEX-2000 (International Energy Balance Experiment, 2000, 简称EBEX-2000) 风速三分量、温度和湿度湍流实验观测数据, 计算分析了在不同稳定度下的湍流能量和热量耗散率和湍流结构参数特征.并与Kansas和长白山原始森林湍流实验得到的结果进行了比较, 得到了一些湍流特征量在不同下垫面情况下的一些有意义的特征.  相似文献   

周期 2 ,3,5及其气候突变点预测     

付遵涛  刘式达  陈炯  刘式适  梁爽 《地学前缘》2003,10(2):415-418

一个混沌气候时间序列含有各种各样的周期 ,其中周期 2 ,3和 5是最基本的周期 ,它们又是气候突变时间层次映射的主要角色。根据周期 2 ,3和 5的突变时间规律 ,它基本符合子波变换所导得的微分方程的解 ,由周期 1的突变时间可以预测周期 2 ,3和 5的突变时间。文中对北半球气温和中国气温的突变时间做了预测 ,预测效果较好。  相似文献   

泥石流的阵性波状运动   总被引：1，自引：0，他引：1  

胡凯衡  韦方强  李泳  崔鹏 《山地学报》2004,22(6):707-712

首先描述了在云南东川蒋家沟观测到的在粘性泥石流运动过程中的铺床作用，阵次交替的波状运动，以及相关的波的分化、叠加等现象。然后具体分析了阵性波不同部分的速度分布特征，给出了泥石流龙身部分的速度剖面示意图，并提出龙头是以滚动方式在残留层上运动的。两者间存在物质循环流动。由实测数据推算的波速表明阵性波是一种急流。最后从波的空间形态和传播速度的角度将泥石流的波状运动分为缓波、滚动短波和滚动长波。  相似文献