我们已经写出了水流方程。从实验中,我们找到了一组概念和近似值来讨论解决方案——涡街、湍流尾流、边界层。当我们在不太熟悉的情况下遇到类似的方程,并且还不能进行实验时,我们会尝试以一种原始、停滞和混乱的方式求解方程,以确定可能出现哪些新的定性特征,或者哪些新的定性形式是方程的结果。
摘要:表面摩擦通过增强角动量的收敛而促进龙卷风的形成和维持。大气模型中的传统下边界条件通常假设未解析应力和解析剪切之间存在瞬时平衡。该假设忽略了湍流运动以有限速率产生和消散的物理原理——实际上,湍流在其整个生命周期中都有记忆。在本文中,提出了一种改进的下边界条件来解释湍流记忆的影响。具体而言,当气团沿弯曲轨迹移动时,由于湍流记忆,会产生正常表面剪切应力分量。在理想龙卷风的大涡模拟 (LES) 中,正常表面剪切应力分量是额外动态不稳定性的一个来源,为湍流运动的发展提供了一条额外的途径。只要修改后的下边界条件所采用的假设在感兴趣的流动区域的较大部分内成立,湍流记忆对准稳态龙卷风强度的影响就可以忽略不计。然而,瞬态龙卷风可能对湍流记忆特别敏感。
早期在线发布:此初步版本已被《地球系统人工智能》接受发表,可完整引用,并已指定 DOI 10.1175/AIES-D-24-0003.1。最终排版编辑文章将在出版时取代上述 DOI 的 EOR。
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湍流动能 (TKE) 和 TKE 耗散率的值可以通过雷达对速度和多普勒谱宽的估计获得。然而,这些估计通常没有足够的时间分辨率,并会导致滤波结果,而这些结果不能直接进行理论解释。提出了一种使用数值大涡模拟 (LES) 生成的流场评估雷达测量速度分布特性的程序。TKE 估计值是通过在空间上取平均或作为替代/补充,在时间上取平均从 LES 湍流速度场获得的。将这些估计值与嵌入在 LES 中的虚拟雷达的测量值进行比较。研究了获得稳定一致统计数据的最佳平均时间。众所周知,风切变会导致雷达测量的 TKE 估计值产生偏差。还通过分析虚拟雷达数据和 LES 的湍流统计数据来研究这种影响。湍流耗散率的值是通过 LES 数据估计的,该表达式将耗散率与子网格 TKE 和湍流长度尺度联系起来。在考虑了所有其他贡献后,从湍流对谱宽的贡献中获得了虚拟雷达耗散率的估计值。比较了虚拟雷达、垂直和斜波束以及 LES 的耗散率估计值。
目前的研究结果表明,飞行过程中大气湍流造成的干扰效应可以显著减少。一种新方法(也已申请专利)可将升力补偿效应提高 10 倍。先前的模拟和无人驾驶试飞结果表明,与无控制飞行相比,干扰效应可能减少 80%。
望远镜系统的角分辨率受限于相干孔径的大小,孔径越大,角分辨率越精细。这可以通过制造更大的望远镜来实现,或者通过组合多个望远镜阵列来模拟更大的望远镜。后者允许用户在探测器之间创建非常长的基线,而无需使用单个的大型探测系统;使用甚长基线干涉测量法 (VLBI) 的望远镜系统已经能够获得更高质量的天文物体图像。然而,直接探测 VLBI 对于较高频率的光子(例如可见光子)来说更加困难,因为这些波长在光纤中的传输损耗较大,并且无法直接记录光频率的电场(与射电望远镜相比,射电望远镜的信号可以先以电子方式记录,然后像事件视界望远镜 [ 1 ] 一样进行“干涉”)。 Gottesman、Jennewein 和 Croke 提出通过检测望远镜之间的相关性来规避这一限制,每个望远镜都由一个天文光子和一个地面光子的叠加组成(望远镜之间的相对相位可控)[2]。本质上,这两个过程之间存在量子力学的双光子干涉,其中天文光子进入一个望远镜,地面光子进入另一个望远镜,反之亦然。干涉可见度作为望远镜基线分离的函数的变化决定了两个望远镜处光源的相互相干性,进而通过范西特-泽尔尼克定理,人们可以确定光源的强度分布[3]。在这里,我们使用来自自发参量下转换(SPDC)的光子进行了原理验证演示。
本文回顾了自 1990 年代末亚洲金融危机以来东盟国家在过去 20 年的表现,以及这些国家在中美贸易战和新冠疫情下的脆弱性。本文认为,这些动荡表明世界已到达一个转折点,需要从根本上改变发展思维和方法。这一信息对于东南亚国家联盟 (ASEAN) 国家尤其重要,因为这些国家在新冠疫情爆发前取得了令人瞩目的经济成就。由于所有东盟国家都为未来二三十年的发展历程设定了宏伟目标,因此每个国家都必须进行果断的根本性改革和战略转变,以便在未来的发展格局中做好充分准备、保持竞争力和韧性。此外,如果东盟能够将自己定位为一个一体化的市场和一个协调良好的共同体,每个国家都努力提高自身的适应能力,以及该地区在后新冠疫情全球经济演变中的适应能力,那么东盟将变得更加强大。
摘要。使用数码相机和发光二极管 (LED) 信标进行了一项实验,研究了莫纳罗亚山和哈莱阿卡拉山之间 149 公里路径上的湍流。大部分路径都在海洋上,路径的一大部分位于海平面以上 3 公里。在莫纳罗亚山一侧,六个 LED 信标以大致线性阵列放置,每对间距为 7 至 62 米。从哈莱阿卡拉山一侧,一对相距 83.8 厘米的相机观察了这些信标。沿路径的湍流会引起波前倾斜,从而导致图像中的 LED 点发生位移。图像运动是由不必要的噪声源(例如相机平台运动)引起的。点之间的差分运动抵消了大部分噪声,并且这种差分运动会根据源和相机之间的几何形状以不同的方式受到沿路径湍流的加权。开发了一种相机运动不敏感的加权函数来处理这个观察问题。然后使用这些加权函数的线性组合来生成复合加权函数,该函数可以更好地抑制源和接收器附近的湍流,并且对路径越过海洋部分的湍流最为敏感。该技术用于估计此区域的湍流。所涉及的长距离导致图像中出现非常强烈的闪烁,这给数据处理带来了新的挑战。对 C 2 n 的结果估计为 4 × 10 − 17 m − 2 ∕ 3,与 Hufnagel – Valley HV5/7 模型和数值天气建模的结果高度一致。© 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 Unported 许可证发布。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。[DOI:10.1117/1.OE.59.8.081806]
大气和海洋的平均状态是通过外部强迫(辐射、风、热量和淡水通量)与产生的湍流之间的平衡来确定的,湍流将能量转移到耗散结构。这种强迫在大气中产生喷流,在海洋中产生洋流,这些涡流通过斜压不稳定性自发地形成湍流涡流。气候理论发展的一个关键步骤是正确地纳入涡流引起的热量、水分和碳等特性的湍流输送。在线性阶段,斜压不稳定性在罗斯贝变形半径处产生流动结构,罗斯贝变形半径在大气中的长度为 1,000 公里量级,在海洋中为 100 公里量级,分别小于行星尺度和海洋盆地的典型范围。因此,温度等特性的大尺度梯度与随机平流温度的小涡流之间存在尺度分离,从而引起有效扩散。数值解表明,只要大气和海洋底部有足够的阻力,这种尺度分离就会在强非线性湍流状态下保持下去。我们计算了控制与斜压湍流相关的涡流驱动输送的尺度定律。首先,我们为以前研究中报告的经验尺度定律提供了理论基础,适用于底部阻力定律的不同公式。其次,这些尺度定律为准确的局部闭合提供了重要的第一步,以预测斜压湍流对大气和海洋大尺度温度分布的影响。