Флуктации концентрации и потоки аэрозоля в конвективных условиях
Диссертация
Предложена степенная аппроксимация функции распределения частиц по размерам для компоненты аэрозоля, генерируемого подстилающей поверхностью. Установлена статистическая связь между концентрацией аэрозоля, генерируемого подстилающей поверхностью на опустыненной территории, со скоростью ветра. Оценены параметры вихрей с вертикальной осью, наблюдавшихся в конвективных условиях на опустыненной… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Экспериментальное исследование изменчивости счетной концентрации частиц аэрозоля
- 1. 1. Измерение флуктуаций концентрации аэрозоля
- 1. 2. Аппаратура для измерения короткопериодных флуктуаций счетной концентрации аэрозоля
- 1. 3. Флуктуации счетной концентрации частиц аридного аэрозоля на опустыненной территории Приаралья в конвективных условиях (1998 г.)
- 1. 4. Результаты измерений флуктуаций счетной концентрации аэрозольных частиц в Московском регионе (1999−2003 гг.)
- 1. 5. Результаты измерений короткопериодных флуктуаций счетной концентрации аэрозольных частиц в Восточной Калмыкии (2001 г.)
- 1. 6. О флуктуациях счетной концентрации частиц аэрозоля в приводном слое атмосферы в акватории Каспийского моря (1998 г.)
- 1. 7. Некоторые результаты измерений пространственного распределения счетной концентрации аэрозольных частиц (1998−2001 гг.)
- 1. 8. Основные результаты Главы
- ГЛАВА 2. Статистический анализ флуктуаций счетной концентрации частиц аэрозоля
- 2. 1. Задачи статистического анализа флуктуаций концентрации частиц аэрозоля
- 2. 2. Программно-алгоритмический комплекс для обработки данных и анализа временных рядов и пространственных распределений
- 2. 3. Корреляционные связи между концентрациями частиц аридного аэрозоля
- 2. 4. Основные статистические характеристики флуктуаций концентрации аэрозоля
- 2. 5. Эмпирические функции распределения концентрации аэрозоля
- 2. 6. Спектры флуктуаций концентрации аэрозоля
- 2. 7. О модовой структуре флуктуаций концентрации аэрозоля
- 2. 8. О микроструктуре аридного аэрозоля
- 2. 9. Основные результаты Главы
- ГЛАВА 3. Вертикальные турбулентные потоки аридного аэрозоля
- 3. 1. Измерение вертикальных турбулентных потоков аэрозоля
- 3. 2. Турбулентные пульсации вертикальной компоненты скорости ветра и параметры турбулентности
- 3. 3. Турбулентные потоки аэрозоля
- 3. 4. О турбулентных потоках тепла в конвективных условиях
- 3. 5. Оценка скорости выноса аэрозоля с опустыненной территории
- 3. 6. Корреляционная связь между параметрами ветра и концентрацией частиц аридного аэрозоля
- 3. 7. Основные результаты Главы
- ГЛАВА 4. Вихревый вынос аридного аэрозоля
- 4. 1. Задачи исследования вихревого выноса аэрозоля
- 4. 2. Характеристики вихрей и вихревых структур в конвективных условиях
- 4. 3. Вихри и турбулентность
- 4. 4. Диагностика вихревых структур
- 4. 5. Флуктуации счетной концентрации частиц аэрозоля при вихревом выносе
- 4. 6. Вертикальные потоки аэрозоля, тепла и кинетической энергии при вихревом выносе
- 4. 7. Основные результаты Главы
Список литературы
- Голицын Г. С. Введение в динамику планетных атмосфер. Л.: Гидрометеоиздат, 1973, 104 с.
- Shao, Y., M.R.Raupach, P.A.Findlater. The Effect of Saltation and Bombardment on the Entrainment of Dust by Wind // J.Gephys.Res., 1993, V.98, pp.12 719−12 726.
- Chatenet В., et. al. Assessing the Actual Grain-Size Distributions of Desert Soils Erodible by Wind // Sedimentology, 1996, V.43, pp.901−911.
- Bagnold R.A. The Physics of Blown Sand and Desert Dunes. 1941, New York.: Morrow. 256 p.
- Alfaro S.C., Gomes L. Modeling Mineral Aerosol Production by Wind Erosion: Emission Intensities and Aerosol Size Distributions in Source Areas // J.Gephys.Res2001, V.106, ND16, P. 18 075−18 089.
- Горчаков Г. И., Шукуров К. А., Тихонов К. А., Копейкин В. М. Исследование короткопериодных вариаций микроструктуры приземного аэрозоля // Аэрозоли Сибири, Тезисы, Томск, 1998, с. 80.
- Горчаков Г. И., Шукуров К. А. Анализ режимов выноса аэрозоля с подстилающей поверхности //Там же, с.60−61.
- Горчаков Г. И., Копейкин В. М., Шукуров К. А. и др. Аэрозоль в конвективном пограничном слое // Естественные и антропогенные аэрозоли, СПб: СПбГУ, 1998, с.342−348.
- Горчаков Г. И., Копейкин В. М., Исаков A.A., Шукуров К. А. и др. Исследование вариаций параметров аэрозоля в пограничном слое атмосферы // Физика атмосферного аэрозоля: Международная конференция, Труды, 1999, М.: Диалог-МГУ, с. 151−159.
- Горчаков Г. И., Копров Б. М., Шукуров К. А. Исследование выноса субмикронного аэрозоля с подстилающей поверхности // Оптика атмосферы и океана, 2000, Т. 13, № 2, с. 166−170.
- Шукуров К.А. Лабораторное моделирование термоконвективного выноса аэрозоля с опустыненных территорий // Аэрозоли Сибири, Тезисы, Томск, 1998, с.143−144.
- Горчаков Г. И., Емиленко A.C., Шукуров К. А. и др. Оптический мониторинг атмосферного аэрозоля // Международный Симпозиум «Контроль и реабилитация окружающей среды», Тезисы, 1998, Томск, с.5−6.
- Горчаков Г. И., Копейкин В. М., Семутникова Е. Г., Шукуров К. А. Исследование газового и аэрозольного загрязнения воздушного бассейна г. Москвы // Физические проблемы экологии (физическая экология), Тезисы, Москва, 1999, с. 11.
- Горчаков Г. И., Емиленко A.C., Свириденков М. А. Однопараметрическая модель приземного аэрозоля // Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана, 1981, Т. 17, № 3, С.319−322.
- Розенберг Г. В., Горчаков Г.И, Георгиевский Ю. С., Любовцева Ю. С. Оптические параметры атмосферного аэрозоля // Физика атмосферы и проблемы климата, М.:Наука, 1980, с.216−257.
- Бартенева О.Д. и др. Прозрачность толщи атмосферы в видимой и ближней ИК-области спектра. 1991. Л.: Гидрометеоиздат. 224 с.
- Горчаков Г. И., Багунц Г. М. Оценки параметров аэрозольного загрязнения воздушного бассейна городов // Препринт ИФА АН СССР, 1990, 14 с.
- Горчаков Г. И., Метревели Д. М. Исследование микроструктуры приземного аэрозоля // Препринт ИФА АН СССР, 1983, 30 с.
- Андронова А. В, Минашкин В. М., Иорданский М. А. и др. Исследование процессов солепылепереноса с вновь осушенных территорий. Экспериментальные исследования // Естественные и антропогенные аэрозоли, СПб: СПбГУ, 1998, с.414−446.
- Голицын Г. С, Гранберг И. Г., Андронова A.B., Горчаков Г. И. и др. Исследование термоконвективных выносов аридного аэрозоля в Черных Землях Калмыкии //Там же, 1998, с.342−348.
- Горчаков Г. И., Шишков П. О., Копейкин В. М., Шукуров К. А. и др. Лидарно-нефелометрическое зондирование аридного аэрозоля И Аэрозоли Сибири, Тезисы, Томск, 1997, с.27.
- Горчаков Г. И., Исаков А. А., Шукуров К. А. и др. Лидарно-нефелометрическое самолетное зондирование аридного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана, 1998, Т.11, № 10, с.1118−1123.
- Шукуров К. А. Исследования флуктуаций счетной концентрации субмикронного аэрозоля в Каспийском море
- Физика атмосферного аэрозоля: Международная конференция, Сборник трудов, М.: Диалог-МГУ, 1999. 512 с.
- Gorchakov G.I., Koprov В.М., Shukurov К.А. Relationship Between Aerosol Concentration Fluctuations and Turbulent Pulsations // Труды Международной аэрозольной конференции (Москва, 26−30 июня 2000 г.), 2000, М.: НИФХИ, с.237−248.
- Shukurov К.А. Statistical Characteristics of the Submicron Aerosol Concentration Fluctuations //Там же, c.298−303.
- Gorchakov G.I., Shukurov K.A. Submicron Aerosol Concentration Fluctuations //Там же, c.249−255.
- Горчаков Г. И., Шукуров К. А. Флуктуации концентрации субмикронного аэрозоля в конвективных условиях // Изв. РАН, Физика атмосферы и океана, 2003, Т.39, № 1, с.85−97.
- Счетчик аэрозольных частиц ПК. ГТА0.3−002.
- Паспорт. В/О Техмашэкспорт. Москва. 1982. 14 с.
- Г. А.Коломиец, С. М. Коломиец, Н. И. Мишуненков и др. Лазерный анализатор аэрозолей «Дельта» для контроля чистоты воздуха // Оптико-механическая промышленность, 1989, № 12, с.21−24.
- Н.В.Смирнов, И.В.Дунин-Барковский. Краткий курс математической статистики для технических приложений. Физматгиз. 1959. 430 с.
- Александров Э.Л., Волошин А. Е. О градуировке фотоэлектрических счетчиков облачных капель // Труды ИЭМ, 1978, Вып. 19(72), с.83−91.
- Никифорова Н.К., Седунов Ю. С. Искажение распределения частиц по размерам за счет неравномерного светового поля фотоэлектрических датчиков И Изв. АН СССР, ФАО, Т.7, № 1, 1971, с.92−97.
- Бородулин А.И., Десятков Б. М., Лаптева H.A., Марченко В. В. Оценка эффективности аспирации аэрозольных частиц в турбулентной атмосфере // Оптика атмосферы и океана, 1998, Т.11, № 8, с.909−912.
- Gorchakov G.I., Koprov В.М., Shukurov К.А. Vertical Turbulent Aerosol Fluxes over Desertized Areas // Izvestiya, Atmos. Oceanic Phys., Vol.38, Suppl.1, 2002, pp. S138-S147.
- Бовшеверов В.М., Гурвич A.C., Мордухович М. И., Цванг J1.Р. Приборы для измерений пульсаций температуры и скорости ветра и для статистического анализа результатов измерений // Труды ИФА АН СССР, № 4, 1962.
- Бовшеверов В. М, Копров Б. М., Мордухович М. И. О трехкомпонентном акустическом анемометре // Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана, 1973, Т.9, № 4, с.434−436.
- Ультразвуковая акустическая метеостанция АМК-02. Руководство по эксплуатации.
- Ламли Дж.Л., Пановский Г. А. Структура атмосферной турбулентности. М.:Мир. 1966. 242 с.
- Обухов A.M. Турбулентность и динамика атмосферы. Л.:Гидрометеоиздат. 1988. 414 с.
- Бендат Дж., Пирсол, А. Прикладной анализ случайных данных. М.:Мир, 1989, 540.С.
- Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук, 1996, Т. 166, № 11, с. 1145−1170.
- Torrence С., Compo G.P. A Practical Guide to Wavelet Analysis //Bull. Amer. Meteor. Soc., 1998, V.79, pp.61−76.
- Сэффмэн Ф.Д. Динамика вихрей. M.: Научный мир. 2000. 376 с.
- Курганский M.B. Введение в крупномасштабную динамику атмосферы. СПб: Гидрометеоиздат. 1993. 168 с.
- Чижелски Р. Параметризация турбулентности в потоках со спиральностью И Изв. РАН, Физика атмосферы и океана, 1999, Т.35, № 2, с. 174−188.
- Зубковский СЛ. Экспериментальное исследование спектров пульсаций вертикальной компоненты скорости ветра в свободной атмосфере // Изв. АН СССР, сер. геофиз., 1963, № 8, с.1285−1288.
- Возженников О.И., Жуков Г. П. Статистический режим флуктуаций концентрации примесей от локального источника в приземном слое атмосферы // Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана, 1981, Т. 17, № 6, с.602−608.
- Горчаков Г. И., Копров Б. М., Шукуров К. А. Вихревой вынос аридного субмикронного аэрозоля // Изв РАН, Физика атмосферы и океана (в печати).
- Исаков A.A., Свириденков М. А., Лукшин В. В. Солнечный ореол пыльной мглы и городской дымки в Душанбе // Советско-американский эксперимент по изучению аридного аэрозоля, 1992, Л.: Гидрометеоиздат, с.91−94.
- Андронова A.B. и др. Микрофизические свойства пылевого аэрозоля //Там же, с.130−139.
- Голицын Г. С., Андронова A.B., Виноградов Б. В., Гранберг И. Г. и др. Вынос почвенных частиц в аридных регионах (Калмыкия, Приаралье) // Физика атмосферного аэрозоля, Международная конференция, Сборник трудов, 1999. М.: Диалог-МГУ, с. 127−138.
- Обухов A.M. О структуре температурного поля и поля скоростей в условиях свободной конвекции II Изв. АН СССР, сер. геофиз. 1960. № 9. С. 1392−1396.
- Кадер Б.А. Трехслойная структура неустойчиво стратифицированного слоя атмосферы II Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1998. Т.24. № 12. С. 1235−1250.
- Бютнер Э.К. Динамика приповерхностного слоя воздуха. 1978. Л.: Гидрометеоиздат. 158 с.
- Елагина Л.Г. Об измерениях частотных спектров пульсаций абсолютной влажности в приземном слое атмосферы // Изв. АН СССР, сер. геофиз., 1963, № 12, с. 18 591 865.
- Лыкосов В.П. О проблеме замыкания модели турбулентного пограничного слоя с помощью уравнений для кинетической энергии турбулентности и скорости ее диссипации // Изв. АН СССР, ФАО, 1992, Т.27, № 7, с.694−704.
- Винниченко Н.К., Пинус Н. З., Шметер С. М., Шур Т.Н. Турбулентность в свободной атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1968.
- Горчаков Г. И., Исаков A.A., Шукуров К. А. и др. Временная изменчивость градиентов метеоэлементов по данным измерений в Калмыкии // Аэрозоли Сибири, Тезисы, Томск, 1998, с.59−60.
- Иванов В.Н., Орданович А. Е. Структура пограничного слоя атмосферы при неустойчивой стратификации. 1969, Обнинск: ОНТИ ГМЦ СССР, 92 с.
- Мальбахов В.М. Гидродинамическое моделирование эволюции атмосферных конвективных ансамблей. Новосибирск, 1997, 186 с.
- Шметер С.М. Физика конвективных облаков. Л.: Гидрометеоиздат, 1972, с.
- Марчук Г. И., Алоян А. Е. Математическое моделирование в задачах экологии // Препринт ОВМ АН СССР, 1989, 36 с.
- Вульфсон Н.И. Исследование конвективных движений в свободной атмосфере. М.: Изд-во АН СССР. 1961.522 с.
- G.I.Gorchakov, B.M.Koprov, K.A.Shukurov and G.S.Golitsyn. Empirical Model of Aerosol Uplifting from the Arid Area // XIIIth Science Team Meeting of Atmospheric Radiation Program (ARM), Proceedings, Broomfield, USA, 2003, p. 134.
- Renno N.O. et. al. A Simple Thermodynamical Theory for Dust Devils // J. Atm. Sci., 1998, V.55, pp.3244−3252.
- Скорер P. Аэродинамика окружающей среды. M.: Мир. 1980.550 с.
- Копров Б.М., Копров В. М., Макарова Т. И. Конвективные структуры приземного слоя воздуха // Изв. АН. Физика атмосферы и океана, 2000, Т.36, № 1, с.44−54.
- Kaimal J.C., Businger J.A. Case Studies of a Convective
- Plume and a Dust Devil // J. Appl. Met., 1970, V.9, #9. pp.612 620.
- Гончаров В.П. Вихревые структуры в сдвиговых течениях // Механика жидкости и газа, 1989, № 2, с.65−75.
- Вульфсон А.Н. Развитие нестационарных конвективных струй в нейтрально стратифицированной атмосфере над точечными и линейными источниками тепла и импульса // Изв. РАН, Физика атмосферы и океана, 2000, Т.36, № 5, с.626−634.