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大气表层湍流的间歇性、尺度和表面更新分析。 (英语) Zbl 1171.86338号

摘要:湍流速度和标量浓度时间序列是在冰盖、地中海草原和温带松林上方的大气中收集的,从而涵盖了自然界中遇到的各种粗糙条件。然后,使用Tsallis的非张力恒温学分析了此类序列的间歇性和标度特性。虽然Tsallis的无张力恒温学和Navier–Stokes湍流之间的理论联系仍有疑问,但Tsalli分布(对Student t分布的特殊解释)提供了一个统一的框架来研究两个相互关联的问题:惯性子范围内标量和速度统计的相似性,以及“外部”因素对内部间歇的“污染”。特别是,我们表明,“内部”间歇模型,包括She–Leveque、Lognormal和Log-stable,很好地再现了惯性子范围内速度的观测Tsallis参数,尽管表面粗糙度条件存在差异,但未能描述标量的波动(例如,空气温度CO({2})和水蒸气)。当下垫面是一个较大的源或汇时,这种标量比速度更具间歇性。惯性子范围内速度和标量之间的统计差异显示出强烈依赖于“外部”间歇。标量“外部”间歇性的成因与经典的Higbie表面更新过程和标量源强度有关。表面更新导致标量浓度(或温度)时间序列中出现斜坡型模式,伴随着从大气到表面或进入冠层的扫掠运动而逐渐增加(上升阶段),以及与从表面(或冠层)返回大气的喷射阶段相关的急剧下降。上升阶段的持续时间与积分时间尺度成正比,而喷射阶段的持续长度要短得多,并显示出在小尺度上影响分布尾。在生物圈-大气CO({2})交换的背景下,还讨论了“标量湍流”模型的含义。

理学硕士:

86A10美元 气象学和大气物理学
76F99型 湍流
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全文: 内政部

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