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基于无量纲化湍流方程组的风速-气压关联与湍流动能变化关系研究
1
作者 刘子涵 曹竹音 +2 位作者 张宏昇 宋宇 康凌 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期465-477,共13页
利用内蒙古科尔沁地区大气边界层与大气环境综合实验站观测资料,分析 2019年夏季气压与风速的湍流统计特征,量化风速-气压关联与湍流动能的变化关系.结果表明,气压方差谱在惯性副区满足-5/3幂次律,具有明显的非定常性和大气层结依赖性;... 利用内蒙古科尔沁地区大气边界层与大气环境综合实验站观测资料,分析 2019年夏季气压与风速的湍流统计特征,量化风速-气压关联与湍流动能的变化关系.结果表明,气压方差谱在惯性副区满足-5/3幂次律,具有明显的非定常性和大气层结依赖性;基于湍流动能收支方程和风速收支方程的气压脉动归一化标准差与稳定度参数的关系,分别呈现线性规律和指数规律;气压脉动归一化标准差的时间变率和风速-气压协方差谱均可以反映风速-气压关联的强度以及与湍流动能变化的关系.日出时,风速-气压关联较强,对湍流动能正贡献,并随大气不稳定层结的发展逐渐减弱;日落后,气压-风速关联重新形成,并逐渐消耗湍流动能.气压对湍流动能的贡献与大气层结条件密切相关,对大气湍流运动有重要作用. 展开更多
关键词 气压脉动 风速-气压关联 归一化标准差 湍流动能
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不同下垫面湍流统计特征研究 被引量：46
2
作者 张宏升 李富余 陈家宜 《高原气象》 CSCD 北大核心 2004年第5期598-604,共7页
利用戈壁、草原、郊区和城郊等不同下垫面进行的湍流观测资料,使用相同的湍流数据采集和处理方法,研究了不同下垫面湍流统计特征。结果表明:在不稳定层结下,三个方向分量风速归一化标准差σu/u ,σv/u ,σw/u 与稳定度参数z/L呈1/3幂次... 利用戈壁、草原、郊区和城郊等不同下垫面进行的湍流观测资料,使用相同的湍流数据采集和处理方法,研究了不同下垫面湍流统计特征。结果表明:在不稳定层结下,三个方向分量风速归一化标准差σu/u ,σv/u ,σw/u 与稳定度参数z/L呈1/3幂次关系;水平方向速度归一化标准差随地表粗糙度的增加而降低,垂直方向的速度、温度和湿度没有明显差异。文中给出了不同下垫面近中性层结下风速归一化标准差的数值。研究还发现:较湿润地区的湿度统计特征与温度的相似。 展开更多
关键词 湍流特征 地表粗糙度 归一化标准差 观测方法
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高寒草甸湍流特征量的季节变化特征 被引量：9
3
作者 陈云刚 张宇 +3 位作者 王少影 尚伦宇 熊建胜 沈晓燕 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第3期585-595,共11页
利用青藏高原东北边缘的若尔盖高寒湿地生态系统研究站玛曲高寒草甸观测场提供的2010年近地面层梯度和涡动观测资料,基于Monin-Obukhov相似理论(MOST)分析了该地区风速分量、温度、水汽和CO2的归一化标准差随稳定度参数z/L在均匀平坦地... 利用青藏高原东北边缘的若尔盖高寒湿地生态系统研究站玛曲高寒草甸观测场提供的2010年近地面层梯度和涡动观测资料,基于Monin-Obukhov相似理论(MOST)分析了该地区风速分量、温度、水汽和CO2的归一化标准差随稳定度参数z/L在均匀平坦地表的变化关系及其季节变化特征。结果表明,风速分量σu/u*、σv/u*和σw/u*与稳定度参数z/L呈1/3次方关系,并随|z/L|增大而增大,在近中性(|z/L|<0.05)时趋于常数,且σu/u*>σv/u*>σw/u*;水平方向风速的归一化标准差随空气动力学粗糙度z0m的增大而减小,σw/u*无明显季节变化,可近似为常数;温度、水汽和CO2的归一化标准差在不稳定条件下与z/L呈-1/3次方关系,归一化值随|z/L|的减小而增大,在中性条件下σq/q*>σc/C*>σT/T*。σT/T*、σq/q*和σc/C*的季节变化分别与感热、潜热和CO2通量的季节变化相反,且主要决定于特征尺度T*、q*和C*。其中感热通量的季节变化与潜热通量、CO2通量相反,且年变化幅度最小,相应地,σT/T*的季节变化与σc/C*和σq/q*相反,且年变化幅度最小。 展开更多
关键词 归一化标准差 空气动力学粗糙度 季节变化 均匀下垫面
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道路载荷谱采集可靠度评判方法的研究与应用 被引量：9
4
作者 曾发林 阮洋 李建康 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期91-96,108,共7页
本文中对道路载荷谱采集可靠度的评判方法进行了研究。首先探讨时域标准差参数与基于雨流计数法计算疲劳累积伪损伤值之间的关系,得出伪损伤值与标准差正相关的结论。然后基于以上结论,提出一种同车轴载荷谱归一化标准差评判方法,并成... 本文中对道路载荷谱采集可靠度的评判方法进行了研究。首先探讨时域标准差参数与基于雨流计数法计算疲劳累积伪损伤值之间的关系,得出伪损伤值与标准差正相关的结论。然后基于以上结论,提出一种同车轴载荷谱归一化标准差评判方法,并成功应用于载荷谱采集监测过程。最后通过载荷谱的雨流参数拟合,表明标准差也影响雨流变程和均值的分布性状。本研究的结果表明:该方法理论意义清晰,具有提高载荷谱采集可靠性、节约试验时间的工程应用价值,为后续室内道路模拟试验奠定基础。 展开更多
关键词 道路载荷谱 归一化标准差 雨流计数法 室内道路模拟试验
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宽波束高频雷达海洋回波的统计特性 被引量：4
5
作者 吴雄斌 尹微 +1 位作者 程丰 柯亨玉 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期432-436,440,共6页
高频(HF)雷达海洋探测是典型的粗糙面对电波的散射问题。从已有理论分析了宽波束高频地波雷达海洋回波的特点,再利用实验数据研究了回波谱的归一化标准差和杂波信号相关时间的变化规律及特性,建立了各谱区合适的统计模型并分析了某些模... 高频(HF)雷达海洋探测是典型的粗糙面对电波的散射问题。从已有理论分析了宽波束高频地波雷达海洋回波的特点,再利用实验数据研究了回波谱的归一化标准差和杂波信号相关时间的变化规律及特性,建立了各谱区合适的统计模型并分析了某些模型参数随距离的变化规律,为优化海洋学实验设计、改进海态反演方法和低速移动目标检测提供了有力的依据。 展开更多
关键词 宽波束 归一化标准差 时间相关性 统计模型
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空气相对湿度对紫外检测过程的影响 被引量：3
6
作者 王柯 王黎明 +2 位作者 薛惠中 关志成 姚森敬 《广东电力》 2011年第12期18-22,41,共6页
空气的相对湿度是变化很大的一个气象参数,为了能够更为准确地利用紫外检测技术进行放电的定量研究,需要首先研究相对湿度的变化对检测的影响。利用一种具有定量分析能力的紫外检测装置,通过实验分析电晕放电实际放电量与放电光信号之... 空气的相对湿度是变化很大的一个气象参数,为了能够更为准确地利用紫外检测技术进行放电的定量研究,需要首先研究相对湿度的变化对检测的影响。利用一种具有定量分析能力的紫外检测装置,通过实验分析电晕放电实际放电量与放电光信号之间的关系。实验结果表明二者之间的拟合关系与实验区域空气的相对湿度没有明显的关系,拟合残差处理后得到的归一化标准差随相对湿度增大而增大,即空气相对湿度对紫外检测过程没有明显的影响,只改变了放电过程本身的波动性。 展开更多
关键词 电晕放电 紫外检测 相对湿度 拟合 归一化标准差
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青藏高原东部拉萨河下游地区大气湍流交换特征研究 被引量：7
7
作者 杨斌 袁祺 +3 位作者 谭昌海 张功 郑宁 谷良雷 《高原气象》 CSCD 北大核心 2022年第1期204-215,共12页
地气之间物质和能量随湍流运动进行输送,涡度相关技术是研究地气交换过程和评估大气资源的重要手段,它对湍流特征和精确的通量观测研究具有重要的作用。本研究利用拉萨蔡公堂通量站的闭路涡度相关系统,观测了2020年8-11月青藏高原东部... 地气之间物质和能量随湍流运动进行输送,涡度相关技术是研究地气交换过程和评估大气资源的重要手段,它对湍流特征和精确的通量观测研究具有重要的作用。本研究利用拉萨蔡公堂通量站的闭路涡度相关系统,观测了2020年8-11月青藏高原东部拉萨河下游地区典型高寒草甸下垫面的通量特征,并分析了该区域生长季和非生长季不同大气稳定条件下湍流谱特征和相似性规律。结果表明:(1)生长季时期(8-9月),净生态系统CO_(2)交换(NEE)日均值为-2.3 gC·m^(-2)·d^(-1),蒸散(ET)日均值为1.8 mm·d^(-1),非生长季时期(10-11月),NEE日均值为1.1 gC·m^(-2)·d^(-1),ET日均值为0.3 mm·d^(-1);(2)三维(u,v和w)方向的湍流风速和温度的归一化谱具有明显的惯性副区,谱密度曲线斜率符合-2/3规律,垂直方向(w)湍流风速分别和温度、CO_(2)和H_(2)O等气体浓度的归一化协谱曲线斜率较高于-4/3;(3)生长季和非生长季时期大气稳定度的日变化相似,主要随动量通量的增加而降低,但各方向风速的归一化标准差(σ/u_(*))拟合结果不同,生长季时期,σ_(u)/u_(*)、σ_(v)/u_(*)和σ_(w)/u_(*)分别为2.84、2.73和1.07,非生长季时期三者增加,分别为3.23、3.19和1.22,其非生长季时期水平方向风速归一化标准差增加较明显。利用闭路涡度相关系统可以较好地观测本研究区通量特征,并且分别考虑生长季和非生长季时期湍流风速的相似性规律参数化方案有助于更精确地观测大气资源。 展开更多
关键词 青藏高原 碳水通量 湍流谱 归一化标准差相似性规律 大气稳定度
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南京夏季城郊湍流特征对比分析 被引量：1
8
作者 王旭 刘寿东 +1 位作者 刁一伟 白杨 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第18期5108-5114,共7页
利用2010年南京夏季城市热岛三维观测试验资料,对比分析了南京夏季城市和郊区下垫面的湍流特征。结果表明:①郊区大气层结呈现规律性的日变化特征,而城市大气几乎全天处于不稳定层结状态;②不稳定层结下,城市、郊区三个方向无量纲风速... 利用2010年南京夏季城市热岛三维观测试验资料,对比分析了南京夏季城市和郊区下垫面的湍流特征。结果表明:①郊区大气层结呈现规律性的日变化特征,而城市大气几乎全天处于不稳定层结状态;②不稳定层结下,城市、郊区三个方向无量纲风速标准差与稳定度参数均呈1/3幂次关系;城市无量纲水平风速标准差小于郊区,而在垂直方向无明显差异,郊区略小于城市;③城、郊下垫面归一化风速谱曲线在高频段随无因次频率满足-2/3幂次律;低频段谱曲线集中在相对狭窄范围内;郊区风速谱曲线要比城市开阔且平缓;城市风速谱有明显拐点,水平风速谱和垂直风速谱拐点对应的无因次频率分别为0.007和0.01;④南京城、郊的垂直风速脉动含能涡区的特征尺度均小于水平风速脉动含能涡区,湍流动能在垂直方向上主要分布于小尺度湍涡。 展开更多
关键词 城市边界层 湍流特征 归一化标准差 谱特征
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航空遥感系统全极化微波散射计系统设计与校飞试验
9
作者 刘淑一 贾岩 +3 位作者 高卓妍 张祥坤 董晓龙 刘和光 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3382-3390,共9页
全极化微波散射计是具有散射计和成像两种工作模式的主动式微波遥感设备,在复杂环境观测及多维信息获取中具有良好应用前景。该文对全极化微波散射计系统的设计方案进行详细介绍,系统根据两种工作模式的需求设计4 MHz、40 MHz、120 MHz... 全极化微波散射计是具有散射计和成像两种工作模式的主动式微波遥感设备,在复杂环境观测及多维信息获取中具有良好应用前景。该文对全极化微波散射计系统的设计方案进行详细介绍,系统根据两种工作模式的需求设计4 MHz、40 MHz、120 MHz、200 MHz四种带宽,有效解决成像散射计带宽与后向散射系数测量精度间矛盾。基于匹配滤波的数字中频信号处理方法,推导了衡量后向散射系数测量精度的归一化标准差,并针对数字滤波器加窗效应、数据段重叠率与归一化标准差关系进行理论分析以最小化归一化标准差。海洋及陆地校飞试验结果表明,全极化微波散射计系统兼具高精度后向散射系数测量和高分辨率微波成像特性。散射工作模式下,当数据重叠率、滚降系数、回波信噪比分别为50%、0.5、5.53 dB时,系统性能接近最优,可获得较高且稳定的后向散射系数测量精度;成像模式下,距离向与方位向分辨率分别为0.89 m、0.43 m,使全极化微波散射计具有良好目标探测特性。 展开更多
关键词 成像散射计 后向散射系数测量精度 归一化标准差 设计与校飞试验
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