Атмосферная турбулентность: Атмосферная турбулентность | это… Что такое Атмосферная турбулентность?

      Комментариев к записи Атмосферная турбулентность: Атмосферная турбулентность | это… Что такое Атмосферная турбулентность? нет

Атмосферная турбулентность | это… Что такое Атмосферная турбулентность?

ТолкованиеПеревод

Атмосферная турбулентность
Атмосферная турбулентность

— одно из характерных свойств атмосферы Земли, состоящее в беспорядочном изменении давления, температуры воздуха, скорости и направления ветра (см. Турбулентность). Турбулентный режим способствует тепло- и влагообмену в атмосфере Земли; наблюдается в пограничном слое атмосферы, простирающемся над равнинами умеренных широт до высоты 1 км. Турбулентность обусловлена топографической неоднородностью поверхности Земли, её теплофизическими свойствами, приводящими к неравномерному и пространстве нагреванию (охлаждению), особенностями вертикальных профилей температуры и скорости воздушных потоков (см. Вертикальный разрез атмосферы)). На высоте 50—150 м наблюдаются значительные вертикальные градиенты скорости ветра (

см. Сдвиг ветра)), порождающие динамическую турбулентность, или большие вертикальные градиенты температуры (летом), вызывающие термическую турбулентность. В этих условиях наблюдаются сильные горизонтальные и вертикальные порывы ветра, существенно влияющие на взлёт и посадку летательных аппаратов (см. Атмосферное возмущение)). В свободной атмосфере (над пограничным слоем) воздушные течения, особенно в ясном небе в верхней тропосфере, могут быть также турбулизированными в областях струйных течений, где наблюдаются большие вертикальные градиенты скорости. Интенсивная А. т. вызывает болтанку летательного аппарата. Вероятность турбулентности при ясном небе в умеренных широтах составляет 10%, в том числе сильной около 0,4%, в нижней стратосфере до высоты 20—25 км — соответственно 1 и 0,05%. Толщина турбулентных зон тропосферы во много раз меньше горизонтальных размеров; в 80% случаев толщина не более 1000 м, а горизонтальные размеры меньше 150 км, в нижней стратосфере — соответственно 300 м и 80 км.
Эти зоны всегда имеют резкие границы.
Развитие А. т. обусловлено динамическими и термическими причинами. Воздушное течение часто характеризуют безразмерной величиной, так называем числом Ричардсона:
Возникновение А. т. связано с потерей гидродинамической устойчивости потока и генерацией волновых возмущений, потерей устойчивости и вырождением волновых возмущений, генерацией турбулентности и диссипацией турбулентной энергии в теплоту. Знание характеристик А. т. необходимо для решения многих теоретических и практических задач в авиации.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

Игры ⚽ Нужен реферат?

  • Атмосфера Земли
  • Атмосферная циркуляция

Полезное


31. Атмосферная турбулентность и ее влияние на полет

Турбулентность – это такое состояние атмосферы, при котором образуются неупорядоченные вихри разных размеров, возникают горизонтальные и вертикальные порывы ветра. С турбулентностью атмосферы связаны порывистость ветра, перенос по вертикали водяного пара, ядра конденсации и других материальных частиц; она способствует вертикальному переносу тепла из одних слоев в другие, обмену количества движений между различными слоями и т.д. Особое влияние турбулентность оказывает на полет ВС. При пересечение атмосферных вихрей ВС подвергается воздействию вертикальных и горизонтальных порывов ветра. При этом изменяется угол атаки крыла и подъемная сила, возникает тряска и вибрация, ВС испытывает болтанку. Болтанка – это беспорядочные колебания ВС, сопровождающиеся перегрузкой при полете в турбулентной атмосфере. Перегрузка – отношение подъемной силы Y к силе тяжести G:=Y/G.Интенсивность болтанки оценивается приращением перегрузки ∆n, выраженным в долях ускорения свободного падения g. При слабой болтанке возможны отдельные легкие потряхивания ВС. Умеренная болтанка сопровождается частыми толчками с покачиванием ВС и изменением высоты, она не вызывает затруднений в пилотирование.

Резкие толчки и отдельные броски ВС, сопровождаются большие частыми кренами и рысканьем, возникают при сильной болтанке. Сильная болтанка значительно ухудшает устойчивость и управляемость, искажает показания некоторых пилотажных приборов., вызывает утомляемость, создает дополнительные напряжения в отдельных узлах, деталях ВС и может привести к их деформации или разрушению, а иногда воздушную болезнь у пассажиров и членов экипажа. В зависимости от причин образования турбулентность подразделяется на: термическую (конвекция) возникает из-за неравномерного прогрева подстилающей поверхности или в результате натекания холодного воздуха на теплую подстилающую поверхность при больших вертикальных температурных градиентах. Интенсивность зависит от влажности воздуха. Возникают упорядоченные и беспорядочные потоки воздуха. Динамическая турбулентность – вызывается трением движущегося воздушного потока о шероховатости рельефа на з.п.; неоднородность характера воздушного потока по направлению и скорости; волновые движения на слоях инверсии и изотермии (имеет вид чередующихся нисходящих и восходящих потоков).
Турбулентность, наблюдающаяся в атмосфере на высоте более 5 км при отсутствии кучевообразных облаков, называется турбулентностью ясного неба. Орографическая турбулентность наблюдается в горных районах. Воздушный поток при обтекание горных препятствий деформируется, и при определенных условиях это приводит к образованию зон с повышенной турбулентностью. Зоны турбулентности встречаются во всей толще тропосферы и в стратосфере. Турбулентность максимальна в нижней тропосфере, минимальна в средней, а затем опять возрастает с высотой. Местоположение турбулентных зон связано с теми районами, где наблюдаются повышенные значения вертикальных и горизонтальных сдвигов ветра., а также вертикального градиента температуры (в атмосфере). В зоне тропопаузы повышенная турбулентность наблюдается в тех районах, где тангенс угла наклона тропопаузы более 1/300.

Атмосферная турбулентность | SpringerLink

  • Александр М.Е., Стокс Б.Дж., Ваттон Б.М., Фланниган М.Д., Тодд Дж.Б., Батлер Б.В. , Лановиль Р.А. (1998) Международный эксперимент по моделированию верхового пожара: обзор и отчет о проделанной работе. Второй симпозиум по пожарной и лесной метеорологии, Американское метеорологическое общество, стр. 20–23

    Google Scholar

  • Американское метеорологическое общество (2018 г.) Турбулентность. Глоссарий метеорологии. Доступно в Интернете по адресу: http://glossary.ametsoc.org/wiki/turbulence

  • Амиро Б.Д. (1990) Коэффициенты лобового сопротивления и спектры турбулентности в трех пологах бореального леса. Связанный слой Meteorol 52: 227–246

    CrossRef Google Scholar

  • Балдокки Д.Д., Мейерс Т.П. (1988) Спектральный и лаг-корреляционный анализ турбулентности в пологе лиственного леса. Bound-Layer Meteorol 45:31–58

    CrossRef Google Scholar

  • Banta RM, Olivier LD, Holloway ET, Kropfli RA, Bartram BW, Cupp RE, Post MJ (1992) Наблюдения за столбами дыма от двух лесных пожаров с использованием доплеровского лидара и доплеровского радара.

    J Appl Meteorol 31:1328–1349

    CrossRef Google Scholar

  • Бэтчелор Г.К. (1950) Применение теории подобия турбулентности к атмосферной диффузии. Q JR Meteorol Soc 76:133–146

    CrossRef Google Scholar

  • Beer T (1991) Взаимодействие ветра и огня. Связанный слой Meteorol 54: 287–308

    CrossRef Google Scholar

  • Берман С. (1965) Оценка спектра продольного ветра вблизи земли. Q JR Meteorol Soc 91:302–317

    CrossRef Google Scholar

  • Best AC (1935) Перенос тепла и импульса в нижних слоях атмосферы. Geophysical Memoris, Метеорологическое бюро в Лондоне, Англия, № 65

    Google Scholar

  • Билтофт CA (2001) Некоторые мысли о локальной изотропии и отношении спектра 4/3 поперечной к продольной скорости. Связанный слой Meteorol 100:393–404

    CrossRef Google Scholar

  • Буш Н.Е., Панофски Х.А. (1968) Современные спектры атмосферной турбулентности. Q JR Meteorol Soc 94:132–148

    CrossRef Google Scholar

  • Businger JA, Wyngaard JC, Izumi Y, Bradley EF (1971) Взаимосвязь потока и профиля в приземном слое атмосферы. J Atmos Sci 28:181–189

    CrossRef Google Scholar

  • Byram, GM (1954) Атмосферные условия, связанные с взрывными пожарами. Станционная газета №. 35, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Юго-восточная лесная экспериментальная станция, Эшвилл

    Google Scholar

  • Байрам Г.М., Мартин Р.Е. (1970) Моделирование огненных вихрей. Для науки 16: 386–399

    Google Scholar

  • Байрам Г. М., Нельсон Р.М. (1951) Возможная связь воздушной турбулентности с неустойчивым поведением огня на юго-востоке. Примечания по пожарной безопасности 12:1–8

    Google Scholar

  • Byron-Scott RAD (1990) Влияние пожаров на вершине гребня и подветренного склона на движение ротора с подветренной стороны крутого гребня. Модель математических вычислений 13:103–112

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Кэнфилд Дж. М., Линн Р. Р., Зауэр Дж. А., Финни М., Фортхофер Дж. (2014) Численное исследование взаимосвязи между длиной, геометрией и скоростью распространения огня. Agric For Meteorol 189–190:48–59

    CrossRef Google Scholar

  • Чарланд А.М., Клементс К.Б. (2013) Кинематическая структура шлейфа лесного пожара, наблюдаемого с помощью доплеровского лидара. J Geophys Res — Atmos 118: 1–13

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Черч К. Ф., Сноу Дж.Т. (1985) Наблюдения за вихрями, создаваемыми Метеотроном. J Rech Atmosph 19: 455–467

    Google Scholar

  • Church CR, Snow JT, Dessens J (1980) Интенсивные атмосферные вихри, связанные с пожаром мощностью 1000 МВт. Bull Am Meteorol Soc 61: 682–694

    CrossRef Google Scholar

  • Кларк Т.Л., Дженкинс М.А., Коэн Дж.Л., Пакхэм Д.Р. (1996a) Связанная модель атмосферы и огня: роль конвективного числа Фруда и динамического аппликатуры на линии огня. Int J Wildland Fire 6: 177–190

    CrossRef Google Scholar

  • Кларк Т.Л., Дженкинс М.А., Коэн Дж.Л., Пакхэм Д.Р. (1996b) Связанная модель атмосферы и огня: конвективная обратная связь по динамике линии огня. J Appl Meteorol 35:875–901

    CrossRef Google Scholar

  • Кларк Т.Л., Коэн Дж., Латам Д. (2004) Описание совместной модели атмосферы и огня. Int J Wildland Fire 13: 49–63

    CrossRef Google Scholar

  • Кларк Р. Х., Дайер А. Дж., Брук Р. Р., Рейд Д. Г., Троуп А. Дж. (1971) Эксперимент Вангара: данные пограничного слоя. Технический документ № 19, CSIRO, Отдел метеорологической физики, Аспендейл, 362 стр.

    Google Scholar

  • Клементс К.Б. (2010) Термодинамическая структура шлейфа травяного пожара. Int J Wildland Fire 19: 895–902

    CrossRef Google Scholar

  • Клементс К.Б., Сето Д. (2015) Наблюдения за взаимодействием огня и атмосферы и приповерхностным переносом тепла на склоне. Связанный слой Meteorol 154: 409–426

    CrossRef Google Scholar

  • Клементс К.Б., Чжун С., Гудрик С., Ли Дж., Поттер Б.Е., Биан Х., Хейлман В.Е., Чарни Дж. Дж., Перна Р., Джанг М., Ли Д., Патель М., Стрит С., Ауманн Г. (2007) Наблюдение за динамика лесных травяных пожаров. Bull Am Meteorol Soc 88: 1369–1382

    Перекрестная ссылка Google Scholar

  • Clements CB, Zhong S, Bian X, Heilman WE (2008) Первые наблюдения турбулентности, вызванной травяными пожарами. Дж. Геофиз Рез. 113: D22102. https://doi.org/10.1029/2008JD010014

    CrossRef Google Scholar

  • Клементс К.Б., Дэвис Б., Сето Д., Контезак Дж., Кочански А., Филлипи Дж.-Б., Ларо Н., Барбони Б., Батлер Б., Крюгер С., Оттмар Р., Вихнанек Р., Хейлман В.Е., Флинн Дж., Дженкинс М.А., Мандель Дж., Теске С., Хименес Д., О’Брайен Дж., Лефер Б. (2015) Обзор полевого эксперимента FireFlux-II с травяным пожаром 2013 года. В: Viegas DX (ed) Достижения в исследованиях лесных пожаров. Издательство Коимбрского университета, Коимбра, стр. 39.2–400

    Google Scholar

  • Clements CB, Lareau NP, Seto D, Contezac J, Davis B, Teske C, Zajkowski TJ, Hudak AT, Bright BC, Dickinson MB, Butler BW, Jimenez D, Hiers JK (2016) Погодные условия пожара и пожар -взаимодействия с атмосферой, наблюдаемые во время предписанных пожаров низкой интенсивности – RxCADRE 2012. Int J Wildland Fire 25:90–101

    CrossRef Google Scholar

  • Коэн Дж., Махалингам С., Дейли Дж. (2004) Инфракрасные изображения динамики верхового огня во время FROSTFIRE. J Appl Meteorol 43:1241–1259

    CrossRef Google Scholar

  • Коэн Дж. Л., Кэмерон М., Мичалакес Дж., Паттон Э. Г., Ригган П. Дж., Единак ​​К. М. (2013) WRF-fire: совместное моделирование погоды и лесных пожаров с моделью исследования и прогнозирования погоды. J Appl Meteorol 52:16–38

    CrossRef Google Scholar

  • Кунихан Дж. (1975) Адиабатические пограничные слои атмосферы: обзор и анализ данных за период 1880–1972 гг. Atmos Environ 9:871–905

    CrossRef Google Scholar

  • Crosby JS (1949) Вертикальные ветровые потоки и поведение при пожаре. Примечания по пожарной безопасности 10:12–15

    Google Scholar

  • Каннингем П. , Гудрик С.Л., Хуссайни М.Ю., Линн Р.Р. (2005) Когерентные вертикальные структуры в численном моделировании плавучих шлейфов лесных пожаров. Int J Wildland Fire 14: 61–75

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Дьякон Э.Л. (1955 г.) Вариация порывов высотой до 150 м. Q JR Meteorol Soc 81:562–573

    CrossRef Google Scholar

  • Dupuy J-L, Morvan D (2005) Численное исследование распространения верхового пожара в сторону прорыва топлива с использованием многофазной физической модели. Int J Wildland Fire 14: 141–151

    CrossRef Google Scholar

  • Дайер А.Дж., Хикс Б.Б. (1970) Взаимосвязь потока и градиента в слое постоянного потока. Q JR Meteorol Soc 96:715–721

    CrossRef Google Scholar

  • Эмори Р.И., Сайто К. (1982) Модельный эксперимент опасного лесного пожара. Fire Technol 18: 319–327

    CrossRef Google Scholar

  • Финниган Дж. (2000) Турбулентность в кронах растений. Ann Rev Fluid Mech 32: 519–571

    Перекрестная ссылка МАТЕМАТИКА Google Scholar

  • Фортхофер Дж.М., Гудрик С.Л. (2011) Обзор вихрей при лесных пожарах. J Combust 2011: идентификатор статьи 984363. https://doi.org/10.1155/2011/984363

    CrossRef Google Scholar

  • Гиффорд Ф. (1957) Относительная атмосферная диффузия дымовых затяжек. J Meteorol 14:410–414

    CrossRef Google Scholar

  • Goldie AHR (1925) Порывистость ветра в особых случаях. Q JR Meteorol Soc 51:357–362

    CrossRef Google Scholar

  • Graham HE (1955) Огненные вихри. Bull Amer Meteorol Soc 36: 99–103

    CrossRef Google Scholar

  • Хейнс Д. А. (1982) Горизонтальные креновые вихри и верховые пожары. J Appl Meteorol 21:751–763

    CrossRef Google Scholar

  • Хейнс Д.А. (1988) Пониженный атмосферный индекс серьезности лесных пожаров. Nat Weather Dig 13:23–27

    Google Scholar

  • Хейнс Д.А., Смит М.С. (1983) Создание в аэродинамической трубе горизонтальных вихревых вихрей над дифференциально нагретой поверхностью. Природа 306:351–352

    CrossRef Google Scholar

  • Хейнс Д.А., Смит М.С. (1987) Три типа горизонтальных вихрей, наблюдаемых при лесных массивах и верховых пожарах. J Clim Appl Meteorol 26: 1624–1637

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Хейнс Д.А., Смит М.С. (1992) Моделирование коллапса изогнутых пар вихрей, наблюдаемых при лесных пожарах. Для науки 38: 68–79

    Google Scholar

  • Хауген Д. А., Каймал Дж.С., Брэдли Э.Ф. (1971) Экспериментальное исследование напряжения Рейнольдса и теплового потока в приземном слое атмосферы. Q JR Meteorol Soc 97:168–180

    CrossRef Google Scholar

  • Хейлман В.Е. (1992) Атмосферное моделирование экстремальных эпизодов поверхностного нагрева на простых холмах. Int J Wildland Fire 2: 99–114

    CrossRef Google Scholar

  • Heilman WE (1994) Моделирование горизонтальных вихревых валов, генерируемых плавучестью, над несколькими линиями нагрева. Для науки 40: 601–617

    Google Scholar

  • Heilman WE, Bian X (2010) Турбулентная кинетическая энергия во время лесных пожаров на севере центральной части и северо-востоке США. Int J Wildland Fire 19:346–363

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Heilman WE, Bian X (2013) Климатическая изменчивость приповерхностной турбулентной кинетической энергии над Соединенными Штатами: последствия для прогнозов пожарной погоды. J Appl Meteorol Climatol 52:753–771

    CrossRef Google Scholar

  • Heilman WE, Fast JD (1992) Моделирование развития горизонтального вихревого вихря над линиями экстремального поверхностного нагрева. Int J Wildland Fire 2: 55–68

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Heilman WE, Zhong S, Hom JL, Charney JJ, Kiefer MT, Clark KL, Skowronski N, Bohrer G, Lu W, Liu Y, Kremens R, Bian X, Gallagher M, Patterson M, Nikolic J, Chatziefstratiou T, Stegall C, Forbus K (2013) Разработка инструментов моделирования для прогнозирования рассеивания дыма от пожаров низкой интенсивности. Заключительный отчет, Совместная программа пожарных исследований США, проект 09-1-04-1. Доступно: http://www.firescience.gov/projects/09-1-04-1/project/09-1-04-1_final_report.pdf

  • Heilman WE, Liu Y, Urbanski S, Kovalev V, Mickler R (2014) Выбросы лесных пожаров, углерод и климат: подъем шлейфа , атмосферный перенос и химические процессы. Для Ecol Manage 317:70–79

    CrossRef Google Scholar

  • Хейлман В.Э., Клементс К.Б., Сето Д., Биан Х., Кларк К.Л., Сковронски Н.С., Хом Дж.Л. (2015) Наблюдения за режимами турбулентности, вызванными пожаром, во время малоинтенсивных лесных пожаров в лесной среде: влияние на рассеивание дыма. Atmos Sci Lett 16: 453–460

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Хейлман В.Е., Биан Х., Кларк К.Л., Сковронски Н.С., Хом Дж.Л., Галлахер М.Р. (2017) Наблюдения за атмосферной турбулентностью вблизи поверхностных пожаров в лесных массивах. J Appl Meteorol Clim 56:3133–3150

    CrossRef Google Scholar

  • Гесс Г.Д., Хикс Б.Б., Ямада Т. (1981) Влияние эксперимента Вангара. Связанный слой метеорола 20: 135–174

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Хикс Б. Б. (1976) Зависимости профиля ветра от эксперимента «Вангара». QJR Meteorol Soc 102:535–551

    Google Scholar

  • Хоффман С.М., Линн Р., Парсонс Р., Зиг С., Винтеркамп Дж. (2015) Моделирование пространственной и временной динамики ветрового потока и потенциального поведения при пожаре после вспышки горного соснового жука в сосновом лесу. Агрик для метеорола 204:79–93

    Перекрестная ссылка Google Scholar

  • Дженкинс М.А., Кларк Т.Л., Коэн Дж. (2001) Объединение моделей атмосферы и огня. В: Джонсон Э.А., Мияниши К. (ред.) Лесные пожары. Поведение и экологические эффекты. Academic, Сан-Диего, стр. 257–302

    Google Scholar

  • Kaimal JC, Wyngaard JC, Izumi Y, Coté OR (1972) Спектральные характеристики турбулентности поверхностного слоя. QJR Метеорол Soc 98:563–589

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Кифер М. Т., Чжун С., Хейлман В.Е., Чарни Дж.Дж., Биан Х (2013) Оценка системы моделирования потока навеса на основе ARPS для использования в будущих оперативных усилиях по прогнозированию задымления. J Geophys Res — Atmos 118:6175–6188

    CrossRef Google Scholar

  • Кифер М.Т., Хейлман В.Е., Чжун С., Чарни Дж.Дж., Биан Х, Сковронски Н.С., Хом Дж.Л., Кларк К.Л., Паттерсон М., Галлахер М.Р. (2014) Многомасштабное моделирование предписанного пожара в сосновых пустошах Нью-Джерси с использованием АРПС-НАВЕС. J Appl Метеорол Климатол 53:793–812

    Перекрестная ссылка Google Scholar

  • Кифер М.Т., Хейлман В.Е., Чжун С., Чарни Дж.Дж., Биан Х (2015) Средний и турбулентный поток после слабоинтенсивного пожара: влияние навеса и фоновых атмосферных условий. J Appl Meteorol Climatol 54:42–57

    CrossRef Google Scholar

  • Кифер М. Т., Хейлман В.Е., Чжун С., Чарни Дж.Дж., Биан Х (2016) Исследование влияния промежутков в лесу на взаимодействие огня и атмосферы. Атмос Хим Физ 16:8499–8509

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Кифер М.Т., Чжун С., Хейлман В.Е., Чарни Дж.Дж., Биан Х (2018) Численное исследование атмосферных возмущений, вызванных теплом от лесного пожара: чувствительность к вертикальной структуре навеса и мощности источника тепла. J Geophys Res — Atmos 123:2555–2572

    CrossRef Google Scholar

  • Колмогоров Н. (1941) Локальная структура турбулентности в несжимаемой жидкости при очень больших числах Рейнольдса. ДАН СССР 30:299

    Google Scholar

  • Koo E, Pagni PJ, Weise DR, Woycheese JP (2010) Головни и обнаружение воспламенения при крупномасштабных пожарах. Int J Wildland Fire 19: 818–843

    CrossRef Google Scholar

  • Ку Э. , Линн Р.Р., Паньи П.Дж., Эдминстер С.Б. (2012) Моделирование переноса горючих частиц при лесных пожарах с использованием HIGRAD/FIRETEC. Int J Wildland Fire 21: 396–417

    CrossRef Google Scholar

  • Линн Р., Рейснер Дж., Колман Дж.Дж., Винтеркамп Дж. (2002) Изучение поведения лесных пожаров с помощью FIRETEC. Int J Wildland Fire 11: 233–246

    CrossRef Google Scholar

  • Лю Ю., Гудрик С., Ахтемайер Г., Джексон В.А., Ку Дж.Дж., Ван В. (2009) Проникновение дыма в городские районы: имитация ожога по предписанию Джорджии. Int J Wildland Fire 18: 336–348

    CrossRef Google Scholar

  • Ламли Дж.Л., Панофски Х.А. (1964) Структура атмосферной турбулентности. Interscience, Нью-Йорк, 239 стр.

    Google Scholar

  • McRae DJ, Flannigan MD (1990) Развитие больших вихрей при заданных пожарах. Can J For Res 20:1878–1887

    CrossRef Google Scholar

  • Мелл В., Дженкинс М.А., Гулд Дж., Чейни П. (2007) Основанный на физике подход к моделированию пастбищных пожаров. Int J Wildland Fire 16: 1–22

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Месингер Ф., ДеМего Г., Калнай Э., Митчелл К., Шафран П.С., Эбусузаки В., Йович Д., Вулен Дж., Роджерс Э., Бербери Э.Х., Эк М.Б., Фан И., Грумбайн Р., Хиггинс В., Ли Х., Лин Y, Manikin G, Parrish D, Shi W (2006) Североамериканский региональный повторный анализ. Bull Am Meteorol Soc 87: 343–360

    CrossRef Google Scholar

  • Мейерс Т.П., Балдокки Д.Д. (1991) Бюджеты турбулентной кинетической энергии и напряжения Рейнольдса внутри и над лиственным лесом. Agric For Meteorol 53:207–222

    CrossRef Google Scholar

  • Morvan D, Dupuy JL (2004) Моделирование распространения лесного пожара через средиземноморский кустарник с использованием многофазной формулы. Горящее пламя 138:199–210

    CrossRef Google Scholar

  • Мюллер Э., Мелл В., Симеони А. (2014) Моделирование больших вихрей течения в пологе леса для моделирования лесных пожаров. Can J For Res 44: 1534–1544

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Noble IR, Bary GAV, Gill AM (1980) Измерители пожарной опасности МакАртура, выраженные в виде уравнений. Aust J Ecol 5:201–203

    CrossRef Google Scholar

  • Оттмар Р.Д., Хирс Дж.К., Батлер Б.В., Клементс К.Б., Дикинсон М.Б., Худак А.Т., О’Брайен Дж.Дж., Поттер Б.Е., Роуэлл Э.М., Стрэнд Т.М., Зайковски Т.Дж. (2016) Измерения, наборы данных и предварительные результаты RxCADRE проект — 2008, 2011 и 2012 гг. Int J Wildland Fire 25: 1–9

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Панофски Х.А., Маккормик Р. А. (1954) Свойства спектра атмосферной турбулентности на высоте 100 м. Q JR Meteorol Soc 80:557–558

    CrossRef Google Scholar

  • Пимон Ф., Дюпюи Дж.Л., Линн Р.Р., Дюпон С. (2009) Проверка ветрового потока FIRETEC над навесом и разрывом топлива. Int J Wildland Fire 18: 775–790

    CrossRef Google Scholar

  • Пимон Ф., Дюпюи Дж.-Л., Линн Р.Р., Дюпон С. (2011) Воздействие структуры кроны деревьев на ветровые потоки и распространение огня, смоделированные с помощью FIRETEC. Ann For Sci 68: 523–530

    CrossRef Google Scholar

  • Радке Л.Ф., Кларк Т.Л., Коэн Дж.Л., Вальтер К.А., Локвуд Р.Н., Ригган П.Дж., Брасс Дж.А., Хиггинс Р.Г. (2000) Эксперимент с лесным пожаром (WiFE): наблюдения с помощью бортовых дистанционных датчиков. Can J Remote Sens 26:406–417

    CrossRef Google Scholar

  • Раупах М. Р. (1990) Анализ подобия взаимодействия шлейфов лесных пожаров с окружающими ветрами. Math Comput Model 13:113–121

    CrossRef Google Scholar

  • Раупах М.Р., Том А.С. (1981) Турбулентность в кронах растений и над ними. Annu Rev Fluid Mech 13:97–129

    CrossRef МАТЕМАТИКА Google Scholar

  • Rawson HER (1913) Атмосферные волны, водовороты и вихри. Аэронавт Дж. 17: 245–256

    Google Scholar

  • Рейснер Дж.М., Винн С., Марголин Л., Линн Р.Р. (2000) Совместное моделирование атмосферы и огня с использованием метода средних значений. Mon Weather Rev 128:3683–3691

    CrossRef Google Scholar

  • Richarson LF (1920) Подача энергии к атмосферным водоворотам и от них. Proc R Soc A: Math Phys Eng Sci 97:354–373

    CrossRef Google Scholar

  • Рот М. (2000) Обзор атмосферной турбулентности над городами. Q JR Meteorol Soc 126:941–990

    CrossRef Google Scholar

  • Rothermel RC (1972) Математическая модель для прогнозирования распространения пожара в горючих материалах дикой природы. Исследовательский документ INT-115, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Экспериментальная станция межгорных лесов и пастбищ, Огден

    Google Scholar

  • Сето Д., Клементс К.Б. (2011) Эволюция огненного вихря, наблюдаемая во время смены направления ветра в долине и морского бриза. J Combust 2011: ID статьи 569475. https://doi.org/10.1155/2011/569475

    CrossRef Google Scholar

  • Сето Д., Клементс К.Б., Хейлман В.Е. (2013) Спектры турбулентности, измеренные во время прохождения фронта пожара. Agric For Meteorol 169:195–210

    CrossRef Google Scholar

  • Сето Д. , Стрэнд Т.М., Клементс К.Б., Тистл Х., Миклер Р. (2014) Термодинамические структуры ветра и шлейфа во время малоинтенсивных подпокровных пожаров. Agric For Meteorol 198-199:53–61

    CrossRef Google Scholar

  • Sharples JJ, McRae RHD, Wilkes SR (2012) Воздействие ветра на распространение лесных пожаров в пересеченной местности: направление огня. Int J Wildland Fire 21: 282–296

    CrossRef Google Scholar

  • Шоу В. Н. (1914) Порывы ветра и структура воздушных возмущений. Аэронавт J 18: 172–203

    Google Scholar

  • Shaw RH, Silversides RH, Thurtell GW (1974) Некоторые наблюдения турбулентности и турбулентного переноса внутри и над растительным покровом. Связанный слой Meteorol 5: 429–449

    CrossRef Google Scholar

  • Шоу Р. Х., Хартог Г. Д. , Нойманн Х. Х. (1988) Влияние плотности листьев и термической стабильности на профили напряжения Рейнольдса и интенсивности турбулентности в лиственном лесу. Связанный слой Meteorol 45: 391–409

    CrossRef Google Scholar

  • Симпсон С.С., Шарплс Дж.Дж., Эванс Дж.П., Маккейб М.Ф. (2013) Моделирование большого вихря нетипичного лесного пожара, распространяющегося на подветренных склонах. Int J Wildland Fire 22: 599–614

    CrossRef Google Scholar

  • Simpson CC, Sharples JJ, Evans JP (2016) Чувствительность нетипичного бокового распространения огня к ветру и склону. Geophys Res Lett 43:1744–1751

    CrossRef Google Scholar

  • Skamarock, WC, Klemp, JB, Dudhia, J, Gill, DO, Barker, DM, Wang, W, Powers JG (2005) Описание передовых исследований WRF, версия 2. Техническое примечание NCAR NCAR/TN– 468+СТР. Национальный центр атмосферных исследований, Боулдер

    Google Scholar

  • Strand TM, Rorig M, Yedinak K, Seto D, Allwine E, Garcia FA, O’Keefe, P, Checan VC, Mickler R, Clements C, Lamb B (2013) Транспортировка дыма под навесом и рассеивание дыма : уникальный набор данных наблюдений и оценка модели. Заключительный отчет, Совместная программа пожарных исследований США, проект 09-1-04-2. Доступно: http://www.firescience.gov/projects/09-1-04-2/project/09-1-04-2_final_report.pdf

  • Stull RB (1988) Введение в метеорологию пограничного слоя. Kluwer Academic Publishers, Дордрехт

    CrossRef МАТЕМАТИКА Google Scholar

  • Салливан А.Л. (2009) Моделирование распространения поверхностных пожаров в дикой природе, 1990–2007 гг. 1: физические и квазифизические модели. Int J Wildland Fire 18: 349–368

    CrossRef Google Scholar

  • Сан Р. , Крюгер С.К., Дженкинс М.А., Зулауф М.А., Чарни Дж.Дж. (2009 г.) Важность взаимодействия огня с атмосферой и турбулентности пограничного слоя для распространения лесных пожаров. Int J Wildland Fire 18: 50–60

    CrossRef Google Scholar

  • Тейлор Г.И. (1938) Спектр турбулентности. Proc Roy Soc Lond Ser A Math Phys Sci 164:476–490

    CrossRef МАТЕМАТИКА Google Scholar

  • Викерс Д., Томас К.К. (2013) Некоторые аспекты кинетической энергии и потоков турбулентности над и под высоким открытым пологом соснового леса. Agric For Meteorol 181: 143–151

    Перекрёстная ссылка Google Scholar

  • Уилсон Н.Р., Шоу Р.Х. (1977) Модель замыкания более высокого порядка для течения в куполе. J Appl Meteorol 16:1197–1205

    CrossRef Google Scholar

  • Wyngaard JC (1992) Атмосферная турбулентность. Annu Rev Fluid Mech 24:205–233

    CrossRef МАТЕМАТИКА Google Scholar

  • Wyngaard JC, Coté OR (1971) Бюджеты турбулентной кинетической энергии и колебания температуры в приземном слое атмосферы. J Atmos Sci 28:190–201

    CrossRef Google Scholar

  • Xue M, Droegemeier KK, Wong V (2000) Усовершенствованная региональная система прогнозирования (ARPS) – многомасштабная модель моделирования и прогнозирования негидростатической атмосферы. Часть I: динамика модели и проверка. Метеорол Атмос Физ 75:463–485

    перекрестная ссылка Google Scholar

  • Xue M, Droegemeier KK, Wong V, Shapiro A, Brewster K, Carr F, Weber D, Liu Y, Wang D (2001) Усовершенствованная система регионального прогнозирования (ARPS) – многомасштабное моделирование негидростатической атмосферы и инструмент предсказания. Часть II: модельная физика и приложения. Meteorol Atmos Phys 76:143–165

    CrossRef Google Scholar

  • Зулауф М.А. (2001) Моделирование влияния циркуляции пограничного слоя, вызванной кучевой конвекцией, на крупномасштабные поверхностные потоки. Кандидатская диссертация, Университет Юты

    Google Scholar

    • Атмосферная турбулентность | Экологическая гидромеханика

    Пограничный слой атмосферы, простирающийся от поверхности Земли до высоты примерно 1-2 км над землей, сильно турбулентен (т. е. полон случайных и вихревых движений). Понимание турбулентного переноса импульса и скаляров, таких как водяной пар и CO2, в пограничном слое атмосферы играет важную роль во многих дисциплинах, таких как метеорология, гидрология, сельское хозяйство и контроль качества воздуха. Одной особенно интересной особенностью атмосферной турбулентности является то, что она создается не только силой сдвига, но также зависит от силы плавучести (иногда также называемой стабильностью), возникающей в результате нагрева и охлаждения поверхности в типичном суточном цикле.

    Из-за плавучести многие теории турбулентности необходимо скорректировать, и многие предположения, применимые к нейтральным условиям (т. Е. Плавучесть отсутствует), не работают. Например, часто предполагается, что турбулентность одинаково переносит импульс и скаляры, что обычно называют аналогией Рейнольдса. В нашей работе было показано, что это неверно в нестабильных условиях с использованием экспериментальных данных и феноменологических моделей, таких как рисунок 1 (Ли и Бу-Зейд, 2011; Ли и др., 2012).

    Рисунок 1: Турбулентный импульс и потоки явного тепла из-за круговорота изотропного вихря радиуса s, действующего на профиль средней скорости и температуры.

    Кроме того, также часто предполагается, что турбулентность переносит все скаляры одинаково. Это предположение неявно использовалось во многих приложениях, включая большинство численных моделей погоды и климата. Различие между активными скалярами (т. е. скалярами, влияющими на динамику потока, такими как явное тепло) и пассивными скалярами (т. е. скалярами, которые почти не влияют на динамику потока, такими как водяной пар и CO2) является еще одной важной темой, изучаемой в нашей группе (Li et al. и др., 2012 г.; Чжао и др., 2013 г.; Ван и др., 2014 г.; Сунь и др., 2015). Например, мы использовали меру несходства между водяным паром и температурой для параметризации коэффициента Пристли-Тейлора над поверхностью воды (Assouline et al. 2016).

    Теория подобия Монина-Обухова, предложенная более 60 лет назад, остается для нас основной основой для понимания влияния плавучести на турбулентные характеристики в приземном слое атмосферы. Как мы можем решить функции подобия Монина-Обухова с теоретической точки зрения, остается неясным. В серии работ, вдохновленных недавно предложенными связями между турбулентными спектрами и профилем средней скорости в потоках в трубах, мы теоретически получили профили средней скорости/температуры на основе идеализированных турбулентных спектров скорости и температуры воздуха, как показано на рисунке 2 (Katul et al.

    No related posts.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *