1,130 matches
-
această afirmație este unul dintre postulatele de bază ale schimbului turbulent) rezultă că, în medie și în sus moleculele turbulente se pot deplasa la aceeași distanță ca și la mișcarea în jos. Pe măsura creșterii înălțimii deasupra suprafeței terestre moleculele turbulente capătă posibilitatea deplasării pe verticală la distanțe mai mari, decât la înălțimi mai mici. Din raționamente fizice rezultă că lungimea parcursului de deplasare l și împreună cu aceasta și coeficienții A și k odată cu creșterea înălțimii deasupra suprafeței terestre, trebuie să
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
de asperitățile suprafeței terestre de la câteva zecimi de m 2/sec până la câteva zeci de m2/sec. De cele mai multe ori valorile lui k00 se află în limitele 1 - 5 m 2 /sec. Valorile 32 corespunzătoare a coeficientului schimbului turbulent A sunt cuprinse în limitele de la 10 până la 70 g/cm.sec. Paralel cu curentul turbulent de impurități, vapori de apă și alte elemente fizice ale aerului, în atmosferă se observă și curenți moleculari care se datoresc mișcărilor de agitație
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
sec. De cele mai multe ori valorile lui k00 se află în limitele 1 - 5 m 2 /sec. Valorile 32 corespunzătoare a coeficientului schimbului turbulent A sunt cuprinse în limitele de la 10 până la 70 g/cm.sec. Paralel cu curentul turbulent de impurități, vapori de apă și alte elemente fizice ale aerului, în atmosferă se observă și curenți moleculari care se datoresc mișcărilor de agitație termică a moleculelor. Sub influența moleculelor particulele foarte fine se pun în așa numita mișcare browniană
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
0,198 și 0,283 cm2/sec. Comparând valorile coeficientului de difuziune cu valorile coeficientului k indicate mai sus, ne arată, că în condițiile atmosferice transportul impurităților, vaporilor de apă etc. se efectuează mai cu seamă prin procese de amestec turbulent și nicidecum molecular, deoarece curentul turbulent 2. Repartiția stabilă în înălțime a impurităților atmosferice Concentrația impurităților din atmosferă variază destul de mult în timp și în spațiu. Studierea acestor variații în general este o problemă destul de dificilă, deoarece ele depind de
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
sec. Comparând valorile coeficientului de difuziune cu valorile coeficientului k indicate mai sus, ne arată, că în condițiile atmosferice transportul impurităților, vaporilor de apă etc. se efectuează mai cu seamă prin procese de amestec turbulent și nicidecum molecular, deoarece curentul turbulent 2. Repartiția stabilă în înălțime a impurităților atmosferice Concentrația impurităților din atmosferă variază destul de mult în timp și în spațiu. Studierea acestor variații în general este o problemă destul de dificilă, deoarece ele depind de mulți factorii (gradul de dezvoltare a
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
Repartiția stabilă în înălțime a impurităților atmosferice Concentrația impurităților din atmosferă variază destul de mult în timp și în spațiu. Studierea acestor variații în general este o problemă destul de dificilă, deoarece ele depind de mulți factorii (gradul de dezvoltare a amestecului turbulent, proprietățile suprafeței terestre, sursele de la care provin impuritățile în atmosferă, etc.). Să presupunem că, concentrația specifică nu variază în timp și nici în direcție orizontală (se examinează o suprafață cu dimensiuni orizontale destul de mari și cu concentrația uniformă). În acest
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
în atmosferă, etc.). Să presupunem că, concentrația specifică nu variază în timp și nici în direcție orizontală (se examinează o suprafață cu dimensiuni orizontale destul de mari și cu concentrația uniformă). În acest caz curentul de impurități care se datorește amestecului turbulent: Trebuie să fie egal cu curentul particulelor de impurități provocate de acțiunea forței gravitaționale. Notăm prin v viteza medie de depunere (de degajare) a particulelor. Printr-o suprafață orizontală de 1 cm2 vom trece de sus în jos în 1
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
zeci de metri și mai mare). S la înălțimea fixată z > z1 are o valoare mai mică) . Concentrația particulelor de impurități de o mărime dată scade odată cu creșterea înălțimii cu atât mai încet, cu cât mai intens este dezvoltat amestecul turbulent (valori mari ale coeficientului k00). Intensitatea amestecului turbulent se mărește odată cu creșterea vitezei vântului și a gradientului vertical de temperatură (odată cu creșterea instabilității termice) precum și a asperității suprafeței terestre. În caz că schimbul turbulent este slab dezvoltat (vânt slab și stratificare inversiune
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
înălțimea fixată z > z1 are o valoare mai mică) . Concentrația particulelor de impurități de o mărime dată scade odată cu creșterea înălțimii cu atât mai încet, cu cât mai intens este dezvoltat amestecul turbulent (valori mari ale coeficientului k00). Intensitatea amestecului turbulent se mărește odată cu creșterea vitezei vântului și a gradientului vertical de temperatură (odată cu creșterea instabilității termice) precum și a asperității suprafeței terestre. În caz că schimbul turbulent este slab dezvoltat (vânt slab și stratificare inversiune, care se observă de cele mai multe ori noaptea, iar
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
încet, cu cât mai intens este dezvoltat amestecul turbulent (valori mari ale coeficientului k00). Intensitatea amestecului turbulent se mărește odată cu creșterea vitezei vântului și a gradientului vertical de temperatură (odată cu creșterea instabilității termice) precum și a asperității suprafeței terestre. În caz că schimbul turbulent este slab dezvoltat (vânt slab și stratificare inversiune, care se observă de cele mai multe ori noaptea, iar pe timp senin iarna atât noaptea, cât și ziua) atunci impuritățile atmosferice se aglomerează în linii mari, în apropierea suprafeței terestre, unde concentrația lor
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
noaptea, cât și ziua) atunci impuritățile atmosferice se aglomerează în linii mari, în apropierea suprafeței terestre, unde concentrația lor atinge valori mari (mai ales în orașe mari). Odată cu creșterea înălțimii concentrația impurităților în astfel de condiții scade brusc. Dacă schimbul turbulent este puternic dezvoltat atunci se observă o corelație inversă în repartiția concentrației impurităților: valoarea scăzută a concentrației în apropierea suprafeței terestre și mai ridicată la înălțime. Aceste legi, care decurg în formula (3.22) se află în perfect acord și
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
în mod continuu o stare aproape staționară. Proprietățile atmosferei, inclusiv distribuția componentelor sale, rezultă din bilanțul a două categorii de procese contrare: cele care tind să o uniformizeze și acelea cu tendință spre variabilitate. În condițiile obișnuite din atmosferă, amestecarea turbulentă a aerului poate masca ușor difuzia gazelor atmosferice, pentru volume de gaz ale căror dimensiuni depășește câțiva milimetrii. Ținând cont de dimensiunile enorme ale atmosferei, rezultă că în atmosfera inferioară, difuzia este incapabilă să concureze amestecarea, cu excepția scărilor mici. La
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
predomină echilibrul convectiv poartă numele de turbosferă și se întinde de la suprafața Pământului până la circa 100 km, fiind separată de restul atmosferei printr-un strat de tranzițieturbopauza, deasupra căreia predomină echilibrul difuz. Agitația în turbosferă este întreținută prin mișcările atmosferice turbulente de toate tipurile și scările, de la marile sisteme ale troposferei, până la turbulențele la scară mică. Același tip de competiție între separarea gravitațională și amestecarea turbulentă tinde să se aplice și particulelor solide (praf, funingine, etc.) din aer, ale căror viteze
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
de tranzițieturbopauza, deasupra căreia predomină echilibrul difuz. Agitația în turbosferă este întreținută prin mișcările atmosferice turbulente de toate tipurile și scările, de la marile sisteme ale troposferei, până la turbulențele la scară mică. Același tip de competiție între separarea gravitațională și amestecarea turbulentă tinde să se aplice și particulelor solide (praf, funingine, etc.) din aer, ale căror viteze de cădere în aerul nemișcat sunt mult inferioare vitezelor verticale tipice ale particulelor în aerul agitat. Particulele cu viteze de cădere mai mari tind să
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
pe termen scurt, însă de multe ori pot avea efecte profunde pe termen lung. CAPITOLUL 4. STRATUL LIMITĂ PLANETAR 1. Caracteristicile stratului limită Mișcarea aerului din stratul atmosferei ce vine în contact direct cu suprafața Pământului are un caracter puternic turbulent. Partea stratului planetar inferior al atmosferei în mișcarea aerului este puternic influențată de interacția cu suprafața Pământului se numește strat limită atmosferic (SLA). Grosimea acestui strat depinde de valoarea vitezei vântului în atmosfera liberă, de stratificația verticală de temperatură, de
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
SLA). Grosimea acestui strat depinde de valoarea vitezei vântului în atmosfera liberă, de stratificația verticală de temperatură, de dimensiunile și de forma neuformităților suprafeței Pământului și oscilează, în medie, între 1000 și 1500 de metri. Curgerea unui fluid în regim turbulent sau laminar se verifică cu ajutorul valorilor unor mărimi adimensionale cum sunt: numărul lui Reynolds „Re”, și numărul Reyleigh „Ra”. Numărul lui Reynolds caracterizează raportul dintre valoarea forțelor de inerție și a forțelor de vâscozitate. Se exprimă prin relația: Stratul limită
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
în contact direct cu suprafața Pământului, se numește strat de suprafață. El se caracterizează prin valori relativ mari ale gradienților verticali ai mărimilor fizice ce caracterizează stratul. Structura verticală a stratului atmosferic limită este redată în fig.4. 1 Mișcarea turbulentă a aerului în stratului atmosferic limită determină apariția unui transport turbulent al unor mărimi ce caracterizează stratul. Acest transport influențează în mod esențial proprietățile stratului și distribuția verticală a mărimilor ce caracterizează stratul. Rezultă că structura spațială și variația în
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
El se caracterizează prin valori relativ mari ale gradienților verticali ai mărimilor fizice ce caracterizează stratul. Structura verticală a stratului atmosferic limită este redată în fig.4. 1 Mișcarea turbulentă a aerului în stratului atmosferic limită determină apariția unui transport turbulent al unor mărimi ce caracterizează stratul. Acest transport influențează în mod esențial proprietățile stratului și distribuția verticală a mărimilor ce caracterizează stratul. Rezultă că structura spațială și variația în timp a distribuției mărimilor fizice ce caracterizează stratul sunt direct influențate
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
acest caz, temperatura la suprafața Pământului este egală cu temperatura aerului aflat imediat deasupra, iar fluxul de căldură la suprafață este egal cu zero. Temperatura potențială a aerului este constantă și are aceiași valoare în tot cuprinsul stratului, iar mișcarea turbulentă a aerului este de natură pur dinamică. În apropierea suprafeței Pământului, pe o distanță pe verticală de câțiva zeci de metri, viteza vântului nu-și modifică direcția (forțele de presiune și forța Coriolis sunt neglijabile în raport cu forțele de
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
instabil (fig. 4.4) Asemenea strat ia naștere atunci când temperatura suprafeței Pământului este mai mare decât temperatura aerului situat imediat deasupra, iar fluxul de căldură, la suprafață, este orientat pe verticală în sus. Aerul din strat participă la o mișcare turbulentă intensă, rezultată din suprapunerea 45 turbulențelor de origine dinamică, respectiv termică. Aerul din strat este puternic amestecat, iar mărimile ce-l caracterizează (viteza vântului, temperatura potențială, densitatea ș.a.) tind să aibă valori constante pe verticală cu excepția unei zone din apropierea
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
viteza vântului și temperatura potențială medie sunt constante. Se întinde până aproape de o inversiune posibilă de temperatură ce se formează, de obicei, la partea superioară a stratului limită. c) Stratul de antrenate, situat deasupra stratului de amestec, caracterizat prin mișcarea turbulentă redusă și o stratificație de temperatură foarte stabilă. Valorile medii ale parametrilor fizici tind rapid către valorile din atmosfera liberă. Frecvent, in interiorul stratului limită instabil se pot identifica anumite structuri dinamice coerente: termice calde, pene convective, celule hexagonale de
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
slab în apropierea suprafeței, dar are un maxim pronunțat în zona vârfului inversiei de temperatură. Poluanții emiși de diferite surse, situate la suprafața Pământului, se acumulează în zona de emisie fără a se propaga spre regiuni mai îndepărtate. Limitarea transportului turbulent de către stratificația de temperatură stabilă decuplează între ele diferite straturi ale mișcării și determină apariția unor zone de curgere laminară sau de tranziție spre curgerea turbulentă. Stările stratului limită atmosferic, sunt cazuri limită, idealizate ce se întâlnesc rar în natură
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
în zona de emisie fără a se propaga spre regiuni mai îndepărtate. Limitarea transportului turbulent de către stratificația de temperatură stabilă decuplează între ele diferite straturi ale mișcării și determină apariția unor zone de curgere laminară sau de tranziție spre curgerea turbulentă. Stările stratului limită atmosferic, sunt cazuri limită, idealizate ce se întâlnesc rar în natură. În atmosfera reală se întâlnesc stări hibride în care efectele dinamice și cele termice se suprapun în proporții variabile sau stări de tranziție de la o
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
în care efectele dinamice și cele termice se suprapun în proporții variabile sau stări de tranziție de la o stare staționară la alta. Stările stratului limită atmosferic sunt variabile în timp. Există variații aleatorii ale stările stratului, determinate de fluctuațiile turbulente ale parametrilor fizici și variații periodice, determinate de variația diurnă a bilanțului radiativ la suprafața Pământului. Tendința de studiu, din punct de vedere teoretic, al SLA este de elaborare de modele numerice pentru mișcarea aerului în acest strat. Prin model
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
folosind unele ipoteze simplificatoare care decurg din observațiile asupra SLA, făcute la sol. În toate cazurile este nevoie de date experimentale din SLA pentru stabilirea condițiilor inițiale și la limită, cât și pentru verificarea rezultatelor modelării. 3. Turbulența atmosferică Curgerea turbulentă se compune din mișcări neregulate cvasialeatoare care acoperă un spectru continuu al scărilor spațiale și temporare. Astfel de turbioane provoacă desprinderea unor particule de aer din imediata lor apropiere, determinând astfel uniformizarea în stratul limită a distribuției unor mărimi fizice
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]