ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Данные о спектрах турбулентных пульсаций в атмосфере за низкочастотной границей инерционного интервала из "Статистическая гидромеханика Ч.2 Механика турбулентности " Рекорд и Крамер (1966) и Мартин (1966), измерявшие временные структурные функции поля температуры (которые при использовании гипотезы о замороженной турбулентности получаются из 0 г) с ПОМОЩЬЮ замены г на ит) и обнаружившие, что эти функции пропорциональны на значительном интервале значений т. Наиболее детальные измерения пространственной структурной функции 0 (л) в приземном слое воздуха (на высотах 1,5, 16 и 22 л при значениях г, меняющихся от 3 до 100 см) были осуществлены Татарским (1956а) с помощью двух термометров сопротивления и специального прибора, автоматически возводившего в квадрат и осреднявшего электрический сигнал, пропорциональный пространственной разности температуры. Используя аппроксимацию (л) л . Татарский получил для а среднее значение 0,81 (с довольно большим разбросом индивидуальных значений), близкое к теоретическому значению а = 2/3 0,67. [c.447] Различными значками на рисунке отмечены результаты измерений, проводившихся в разное время и на разных высотах. [c.448] Средние данные, относящиеся к полетам самолета на разных высотах в середине дня летом над степью, приведенные в работе Цванга (1963), также все хорошо согласуются с законом пяти трегей показатель а в формуле 1 (/г) — /г для всех приведенных спектров отличается от 5/3 не более чем на 10%. При обработке временных спектров, относящихся к приземному слою воздуха. [c.449] Различными значками обозначены данные разных измерений. [c.450] Различными значками обозначены данные разных измерений. [c.451] Формулы (23.11) для инерционно-конвективного интервала могут быть отнесены не только к температуре, но и к концентрации любой пассивной примеси А (ле, t), если только заменить в них N на среднюю скорость выравнивания неоднородностей концентрации примеси под действием молекулярной диффузии. Типичным примером поля концентрации пассивной примеси является поле абсолютной влажности в атмосфере или поле солености в море (или в любом турбулентном течении соленой воды). Далее, поскольку пульсации показателя преломления воздуха для световых волн в силу формулы (26.2 ) для этого показателя (см. ниже стр. 547) можно считать пропорциональными пульсациям температуры, пульсации такого показателя преломления также должны подчиняться законам двух третей и пяти третей (23.11). Наконец, небольшие пульсации коэффициента преломления воздуха для радиоволн в силу формулы (26.2) на стр. 547 для этого коэффициента можно представить в виде линейной комбинации пульсаций температуры и пульсаций влажности поэтому и эти последние пульсации должны удовлетворять законам двух третей и пяти третей . [c.455] Различными значками обозначены данные разных измерений. [c.456] Выше на рис. 71, 84 и 85 мы уже приводили примеры спектров турбулентных пульсаций в приземном слое воздуха, охватывающих также и частоты (или волновые числа), выходящие за низкочастотную границу инерционного интервала. Данные о статистических характеристиках пульсаций в этой низкочастотной области спектра, естественно, не могут использоваться для проверки предсказаний, вытекающих из гипотез подобия Колмогорова. Однако для многих задач, связанных с атмосферной турбулентностью, относительно низкочастотные пульсации, не входящие в инерционный интервал, представляют большой интерес кроме того, даже само точное определение многих величии, многократно упоминавшихся выше в этой книге (например, дисперсий турбулентных пульсаций или турбулентных потоков тепла, импульса и влаги), и выяснение требований к аппаратуре, предназначенной для измерений почти любых статистических характеристик п рбулентности. требует данных о поведении спектров в низкочастотной области. Поэтому нам представляется целесообразным посвятить специальный пункт краткому рассмотрению имеющихся (к сожалению, пока еще очень неполных) данных о низкочастотных составляющих атмосферной турбулентности (см. также Ламли и Пановский (1964), гл. 5). [c.459] Начнем с того, что приведем некоторые сведения о спектрах вертикальных турбулентных потоков тепла q — jfiT w и импульса т = — pu w, в приземном слое воздуха. Напомним, что в области применимости гипотез подобия пульсации Т и w, так же как и ы и w, будут некоррелированными (в силу локальной изотропии) поэтому отличие от нуля спектров потоков q и X уже свидетельствует о том, что мы находимся за низкочастотной границей инерционного интервала. [c.459] Тонкие линии изображают индивидуальные спектры, толстая линия — результат осреднения. [c.464] Вернуться к основной статье