КнигоПровод.Ru | 05.10.2024 |
|
|
Динамика приповерхностного слоя воздуха |
Бютнер Э. К. |
год издания — 1978, кол-во страниц — 159, тираж — 1300, язык — русский, тип обложки — мягк., масса книги — 200 гр., издательство — Гидрометеоиздат |
|
|
Сохранность книги — хорошая
Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать высокая |
ключевые слова — приповерхност, песчан, метел, океан, приводн, турбулент, приземн, подстилающ, сальтир, пыльн, взвес, сальтац, вынос, вязкобуфер, обтекан, ветропесчан |
В монографии разработаны основные принципы динамики приповерхностного слоя воздуха в натурных условиях. Гипотезы, на которых базируется система уравнений и граничные условия, описывающие приповерхностный слой, сформулированы на основе анализа экспериментальных исследований структуры пристеночного слоя в аэродинамических трубах. Значения входящих в полуэмпирическую теорию констант также получены главным образом по данным лабораторных измерений.
Решение системы динамических уравнений приповерхностного слоя даёт возможность получить характеристики взаимодействия воздушного потока с поверхностью, способной передвигаться под воздействием ветра. В монографии произведён расчёт горизонтального переноса массы песка при песчаных бурях и льда при низовых низкотемпературных метелях, оценена энергия воздушного потока, затрачиваемая на поддержание волновых колебаний на поверхности океана, и установлена связь между динамическими и теплообменными свойствами приводного слоя воздуха при разных состояниях поверхности.
Книга рассчитана на специалистов-метеорологов, а также на гидродинамиков, интересующихся проблемами геофизики.
В последние годы среди исследований турбулентного режима приземного слоя воздуха всё большее место стали занимать работы по изучению процессов взаимодействия атмосферы с подстилающей поверхностью в слое шероховатости. Классические результаты А. Н. Колмогорова, А. М. Обухова и А. С. Монина были получены для областей, достаточно удалённых от неровностей подстилающей поверхности, поэтому использовать эти результаты при описании турбулентного режима в больших городах, растительных сообществах и т. п. не представлялось возможным.
Для целого ряда расчётов по энергетическому взаимодействию атмосферы с подстилающей поверхностью, характеризующейся небольшой шероховатостью, также оказалось необходимым привлечь к рассмотрению особенности динамического режима и теплообмена в слое микронеоднородностей подобных поверхностей. Одной из типичных особенностей таких процессов является сравнимая роль молекулярного и турбулентного обмена.
Количественные оценки переносов песка, снега и т. п. требуют тщательного анализа механизма отрыва частиц от почвы, исследования основных физических факторов, определяющих траектории сальтирующих частиц.
Всё это обусловило возрождение интереса к процессам в самом нижнем, так называемом приповерхностном слое воздуха, примыкающем к неровностям подстилающей поверхности. Но, в отличие от основополагающих работ Никурадзе и его последователей, изучение ведётся теперь не только в лабораториях, но и в условиях реальной атмосферы.
В монографии Элеоноры Константиновны Бютнер исследуются специфические особенности обмена кинетической и тепловой энергией в приповерхностном слое при наличии движущихся препятствий — морских волн и сальтирующих песчинок. Первая из этих задач решалась применительно к разработке метода расчёта турбулентных потоков тепла и количества движения у поверхности океана по данным стандартных судовых наблюдений. Энергетическому взаимодействию океана и атмосферы как климатообразующему фактору придаётся в настоящее время первостепенное значение, поэтому надёжная параметризация такого взаимодействия приобретает особо важное значение при обработке данных наблюдений, полученных в морских комплексных экспедициях в различных физико-географических зонах Мирового океана.
Практическая направленность работы привела к созданию теоретически более простой модели взаимодействия воздушного потока с морскими волнами по сравнению с известными схемами Майлза и Филлипса. Физической интерпретации результатов, полученных этими авторами, в монографии также уделяется много внимания.
Теоретическое описание механизмов переноса песка приобретает большое значение в связи с освоением новых районов, с развитием в них хозяйственной деятельности, мелиорацией южных областей нашей страны и т. д. В отличие от Г. И. Баренблатта и Г. С. Голицына, исследовавших пыльные бури с мелкой взвесью, Э. К. Бютнер рассматривает механизм сальтации крупных частиц, что больше соответствует условиям земных пустынь. Вероятно, излагаемый подход может быть использован не только при расчётах переноса песка и снега, но и при оценке выноса соли со дна высохших достаточно больших водоёмов.
Предисловие редактора А. С. Дубов
|
ОГЛАВЛЕНИЕПредисловие редактора | 3 | | Глава 1. Приповерхностный слой в лабораторных и естественных | условиях | 5 | | 1.1. Общие замечания | 5 | 1.2. Вязкобуферный слой | 12 | 1.3. Обтекание шероховатой поверхности | 21 | 1.4. Динамическая модель приповерхностного слоя | 27 | 1.5. Коэффициент аэродинамического сопротивления γ для редких | препятствий | 36 | | Глава 2. Ветропесчаный поток | 41 | | 2.1. Диффузия и сальтация | 41 | 2.2. Постановка задачи | 45 | 2.3. Расчёт траекторий сальтирующих частиц | 49 | 2.4. Расчёт динамических характеристик приповерхностного слоя при | наличии переноса частиц | 56 | 2.5. Состояние динамического равновесия | 64 | 2.6. Экспериментальные данные и их сопоставление с результатами | расчёта | 73 | | Глава 3. Динамика приводного слоя воздуха | 92 | | 3.1. Специфические особенности морской поверхности | 92 | 3.2. Обтекание движущихся неровностей турбулентным потоком | 105 | 3.3. Динамика приводного слоя в условиях установившегося волнения | 114 | 3.4. Волны зыби | 125 | 3.5. Зависимость коэффициента сопротивления от стадии развития | морского волнения | 129 | | Глава 4. Теплообмен в естественных условиях | 134 | | 4.1. Соотношение коэффициентов теплообмена и сопротивления для | приводного слоя воздуха | 134 | 4.2. Безразмерный приповерхностный скачок температуры δΘ0/Θ* | 140 | | Список литературы | 147 |
|
Книги на ту же тему- Структура атмосферных осадков, Литвинов И. В., 1974
- Испарение в атмосферу: Теория, история, приложения, Братсерт У. Х., 1985
- Проблемы физики атмосферы. Сборник 5, Кондратьев К. Я., ред., 1967
- Аэрозоль и климат, Кондратьев К. Я., ред., 1991
- Физика атмосферы, Хргиан А. Х., 1953
- Химия нижней атмосферы, Расул С. И., ред., 1976
- Моделирование вертикальной термической структуры деятельного слоя океана, Калацкий В. И., 1978
- Динамика верхнего слоя океана. — 2-е изд., испр. и доп., Филлипс О. М., 1980
- Оптика моря. — 2-е испр. и доп. изд. «Оптической океанографии», Ерлов Н. Г., 1980
- Прогноз температуры воды в океане, Глаголева М. Г., Скриптунова Л. И., 1979
- Численные методы краткосрочного прогноза погоды, Гандин Л. С., Дубов А. С., 1968
- Микроволновая диагностика поверхностного слоя океана, Райзер В. Ю., Черный И. В., 1994
- Аналитические методы моделирования планетарного пограничного слоя, Браун Р. А., 1978
- Климат и циркуляция океана, Манабе С., Брайен К., 1972
- Математические модели циркуляции в океане, Марчук Г. И., Кочергин В. П., Саркисян А. С., Бубнов М. А., Залесный В. Б., Климок В. И., Кордзадзе А. А., Кузин В. И., Протасов А. В., Сухоруков В. А., Цветова Е. А., Щербаков А. В., 1980
- Модели глобальной атмосферы и Мирового океана: алгоритмы и суперкомпьютерные технологии: Учебное пособие, Толстых М. А., Ибраев Р. А., Володин Е. М., Ушаков К. В., Калмыков В. В., Шляева А. В., Мизяк В. Г., Хабеев Р. Н., 2013
- Численные методы прогноза погоды, Белов П. Н., Борисенков Е. П., Панин Б. Д., 1989
- Динамика внутренних гравитационных волн в океане, Миропольский Ю. З., 1981
- Введение в теорию волновых движений в океане: Учебное пособие, Фукс В. Р., 1982
- Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане, Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С., 2005
- Динамика реальных жидкостей, Ричардсон Э., 1965
- Эффекты волн в пограничных слоях атмосферы и океана, Дворянинов Г. С., 1982
- Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой, Гусев Е. М., Насонова О. Н., 2010
- Мелкомасштабная турбулентность в океане, Поздынин В. Д., 2002
- Избранные труды. Нелинейные волны в океане, Воляк К. И., 2002
- Основы океанологии: Учебное пособие, Иванов В. А., Показеев К. В., Шрейдер А. А., 2008
- Проливы Мирового океана. Общий подход к моделированию, Андросов А. А., Вольцингер Н. Е., 2005
- Пространственно-временная изменчивость структуры и динамики вод Охотского моря, Власова Г. А., Васильев А. С., Шевченко Г. В., 2008
- Климат города, Ландсберг Г. Е., 1983
- Метод характеристик в задачах атмосферной оптики, Сушкевич Т. А., Стрелков С. А., Иолтуховский А. А., 1990
- Природный комплекс большого города: Ландшафтно-экологический анализ, Коломыц Э. Г., Розенберг Г. С., Глебова О. В., Сурова Н. А., Сидоренко М. В., Юнина В. П., 2000
- Экологический мониторинг атмосферного воздуха небольшого города. Модели и алгоритмы, Крушель Е. Г., Степанченко И. В., Панфилов А. Э., 2012
|
|
|
© 1913—2013 КнигоПровод.Ru | http://knigoprovod.ru |
|