Флуктуации скорости ветра

Наиболее крупномасштабные флуктуации скорости ветра вызывают случайную рефракцию пучка. Появляются флуктуации интенсивности, связанные с флуктуациями центра тяжести пучка. Характер тепловых искажений изменяется с тенденцией на снижение уровня искажений. [c.79]

На рис. 3.15 представлены результаты экспериментальных измерений грГ в зависимости от величины фн [14]. Измеренные значения ср , как следует из рисунка, близки к расчетным. Случайные смещения пучка, вызванные флуктуациями скорости ветра, [c.84]

Рассмотрение (4.21) с учетом (4.23) позволяет заключить, что f области слабых флуктуаций скорости ветра, когда [c.102]

Со стороны низких частот в качестве границы инерционного интервала принимается частота, начиная с которой спектр отклоняется от степенной зависимости в сторону меньших значений. Определяя эту частоту из измерений спектров флуктуаций скорости ветра или температуры [13], можно найти значение внешнего масштаба турбулентности о в приземном слое атмосферы. При расчетах обычно полагают [16], что [c.14]

Влияние флуктуаций скорости ветра на временные характеристики излучения теоретически исследовалось в [4, 17, 51, 57, 65— 67, 75, 86, 87]. В этих работах используется два способа перехода от пространственных характеристик флуктуаций к временным посредством гипотезы замороженной турбулентности. В одном случае [4, 51, 67] вслед за [86] предполагается, что скорость ветра постоянна вдоль трассы и изменяется лишь во времени. Вычис- [c.109]

С учетом флуктуаций скорости ветра временная корреляционная функция интенсивности В/(х, Р, т) в первом приближении метода плавных возмущений имеет вид [75 [c.110]

Как видно из рисунка, экспериментальные спектры на прямой и локационной трассах отличаются незначительно, что согласуется с выводами теоретической работы [45]. Кривая 4, полученная на основе фазового приближения метода Гюйгенса—Кирхгофа, лучше описывает экспериментальные данные, чем расчет методом плавных возмущений (кривая 2). Учет флуктуаций скорости ветра (кривая 5) приводит к улучшению согласия экспериментальных результатов с расчетными. Реальная точность наведения отраженной строго назад волны Л = 0,5... 1 см. Для узкого коллимированного пучка эта величина сравнима с его размером. Поэтому не только условия распространения излучения (Ро) и флуктуации [c.196]

Аппаратура для измерений турбулентных флуктуаций скорости ветра и температуры в атмосфере [c.119]

Измерения флуктуаций скорости ветра, температуры и показателя преломления проводились в последние годы на высотных мачтах [58], привязных аэростатах [51] и самолетах [51, 59, 60]. Кроме того, о флуктуациях показателя преломления можно судить и на основании косвенных данных по распространению радиоволн и света (такие оценки будут сделаны в гл. 2 и 4). [c.132]

Наличие ветра приводит к зависимости от времени величин X и ф. Если скорость ветра перпендикулярна к направлению распространения волны, то расчет, основанный на применении модели (2.4.42), дает следующие зависимости для спектральной плотности флуктуаций X и ф [c.109]

К) —комплексная амплитуда поля на прямой трассе и на трассе с отражением соответственно 1(/) —безразмерная нормированная спектральная плотность флуктуаций интенсивности 1/(р, г)—функция, характеризующая локальный коэффициент отражения у—перпендикулярная к трассе скорость ветра [c.8]

Рп со Средней скоростью ветра v . Результаты (5.40), (5.41) совпадают с результатами работы [20], где выражение для временной корреляционной функции сильных флуктуаций интенсивности получено при асимптотическом решении уравнения (2.40). [c.106]

Результаты экспериментальных исследований влияния вариаций скорости ветра на слабые флуктуации интенсивности света в турбулентной атмосфере представлены в работе [76]. Синхронные измерения проводились с идентичными источниками сферической волны на двух взаимно перпендикулярных трассах, когда относительно одной из них направление ветра было близким к поперечному, а относительно другой — к направлению распространения излучения (рис. 5.13). Это позволило получить в одном [c.113]

В ряде приложений, например при оценке эффективности атмосферных оптических линий связи [31, 69], при разработке методов определения скорости ветра и ее флуктуационной составляющей [4, 5, 18, 57, 108], требуется знать поведение простран-ственно-временных характеристик флуктуаций интенсивности световых полей при одновременном разносе точек наблюдения как в пространстве, так и во времени. Результаты изучения простран-ственно-временных корреляционных функций интенсивности в области слабых флуктуаций представлены в [57, 82]. Исследование этой характеристики в области насыщения флуктуаций проведено в [4]. [c.118]

Всю совокупность оптических методов определения скорости ветра в атмос(][)ере можно разбить на две группы. К первой группе относятся методы, основанные на извлечении информации о ветре из пространственно-временных характеристик флуктуаций интенсивности (см. гл. 5), ко второй — методы, основанные на эффекте Доплера. [c.236]

Корреляционные методы используют естественную неоднородность оптических параметров атмосферы (в основном аэрозольной природы) и основаны на анализе флуктуаций лидарных сигналов, отраженных из нескольких пространственно-разнесенных рассеивающих объемов для каждой исследуемой высоты. Время переноса неоднородностей рассеивающих свойств атмосферы между информационными объемами, оптимальной оценкой которого в условиях воздействия шумов и процессов разрушения неоднородностей служит положение максимума взаимно корреляционной функции, является мерой соответствующей составляющей скорости ветра. [c.129]

Рассмотрим сначала плоскую волну, падающую на случайную среду, характеризуемую флуктуациями показателя преломления Предположим, что среда движется со скоростью ветра V, которая выражается в виде суммы средней скорости и и флуктуаций скорости Vf [c.141]

Здесь необходимо отметить, что такой параллельный сдвиг флуктуаций со скоростью ветра имеет место только в случае плоской волны. Для сферической волны и волнового пучка значение сдвига зависит от у расстояния до источника. [c.143]

Учтем теперь среднюю скорость ветра и ее флуктуации. В этом случае необходимо осуществить усреднение по флуктуациям скорости Vf. Спектральную плотность для стационарного случая Фп(х) следует при этом заменить на спектральную плотность Фп(х, т), зависящую от времени. Этот вопрос рассматривается в приложении А, разд. А.7. Имеем [c.146]

В гл. 19 рассмотрены временные флуктуации и спектры волны в случае, когда случайная среда перемещается из-за ветра. Там показано, что если скорость ветра параллельна направлению распространения волны, то он почти не влияет на временные флуктуации напротив, если скорость ветра перпендикулярна к траектории волны, то ветер оказывает самое непосредственное влияние на временные флуктуации волны. В данном разделе мы будем считать, что скорость ветра V перпендикулярна к траек- [c.175]

Рассмотрим теперь частотный спектр (л , ю) флуктуаций интенсивности I — (/>. Обозначая через V = Уу скорость ветра, из (20.1506) получаем [c.190]

Определяемые зондированием параметры турбулентности включают интенсивность турбулентности, характеризуемую структурной характеристикой С , и скорость ветра. Дистанционное зондирование этих параметров можно разбить на два вида определение их усредненных вдоль всей трассы значений и нахождение их профилей как функции координаты вдоль трассы. В настоящее время исследования в области дистанционного зондирования практически целиком опираются на теорию слабых флуктуаций, поэтому на оптических частотах они охватывают только трассы порядка нескольких километров. На более протя женных трассах необходимо пользоваться теорией сильных флуктуаций. О каких-либо серьезных исследованиях дистанционного зондирования в области сильных флуктуаций в литературе не сообщалось. [c.248]

Для определения скорости ветра можно также воспользоваться корреляционными свойствами флуктуаций на двух различных частотах. При анализе случайных процессов используется квадрат нормированного взаимного спектра [c.252]

В гл. 18 рассматривается распространение сферической волны и волнового пучка. Понятие сферической волны используется в большинстве задач распространения СВЧ-излучения. Понятие волнового пучка необходимо при анализе распространения в случайных средах волн оптического и миллиметрового диапазона. В гл. 19 обсуждаются временные флуктуации и спектры волны, распространяющейся в случайной среде с меняющимися во времени свойствами. Эти характеристики находят применение в дистанционном зондировании атмосфер планет и солнечной короны, а также полезны при дистанционном определении скорости ветра. [c.15]

Считается, что справедливы следующие условия 1) пространственный масштаб изменения поля скорости ветра Lv значительно превышает масштаб экстинкции пучка Lext (размера области, где происходит существенная перестройка нелинейной оптической толщи) L >>Lext 2) учитываются лишь наиболее крупномасштабные флуктуации искорости ветра, вариации которых на поперечном масштабе пучка незначительны 3) выполняется гипотеза замороженности , позволяющая не учитывать временные флуктуации скорости ветра 4) реализуется режим слабых флуктуаций оптической толщи и прозрачности среды 5) флуктуации скорости ветра являются гауссовыми. [c.102]

Решения вида (6.26) — (6.28) предполагают выполнение условий превышения лагранжева времени корреляции флуктуаций скорости ветра по сравнению с характерным временем пробега ветра поперек пучка Ro/vj и условия 2zl < Rolv . Указанные условия соответствуют приближению замороженной турбулентности. [c.209]

Такое расхождение экспериментальных и теоретических результатов связано с влиянием флуктуаций скорости ветра. Усреднение временной корреляционной функции (6.19) в предположении гауссовости распределения скорости ветра [10] приводит к лучшему совпадению теории с экспериментом. На рис. 6.3 [10 представлены результаты расчета коэффициента временной корре- [c.154]

Флуктуации темп-ры и скорости ветра, визнапныс атм. турбулентностью, приводят к рассеянию авука и соотв. к лек-рому ослаблению расиространяющеися в атмосфере звуковой волны. Это рассеяние. может также прииести к появлении сравнительно слабого звука в зоне тени, [c.142]

Расчет временных спектров //(/) в работе [75] осуществлялся по формулам (5.43), (5.44) с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье. На рис. 5.12 показаны вариации временных спектров интенсивности плоской волны под влиянием флуктуаци-онной компоненты скорости ветра. По оси абсцисс отложен лога- [c.112]

Такие величины, как скорость ветра, температура, показатель преломления, в каждой точке турбулентной атмосферы испытывают нерегулярные флуктуации. На рис. 1 в качестве примера приведена синхронная запись некоторых метеорологических элементов, полученная нри помощи малоинерционной аппаратуры. Мы видим, что значения скорости ветра и температуры испытывают беспорядочные флуктуации, которые различаются по амплитуде и частоте и накладываются друг на друга хаотическим образом. Для описания полей метеоэлементов в турбулентной атмосфере применяется аппарат случайных функций. Понятие дучайной функции является обобщением понятия случайной вели- 1ИНЫ. Например, дискретная случайная величина может принимать значения из некоторой совокупности чисел (совокупность возможных реализаций ) с различными вероятностями Pli Pi,. .. Аналогично этому мы говорим, что функция / (i) является случайной, если она с различными вероятностями может [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...