什么是大气湍流流的发生需要具备哪些条件？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-08-01 16:08 标签： 什么是大气湍流

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激光(Laser：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是光受激 辐射放大的简称原子受光子照射时不仅发生受激辐射同时还发生受激吸收。这 两种过程是矛盾的通常情况下吸收过程是主要的，受激辐射过程是次要嘚. 如 果能够通过某种方法破坏粒子数的热平衡分布受激辐射能量将大于吸收能量， 受激过程将胜于吸收过程

大气吸收与湍流基础总结一、激咣大气衰减基础:激光大气衰减包括大气气体分子对激光的吸收和散射、气溶胶粒子的吸收和散射,激光信号通过均匀大大气介质之后,其电磁輻射强度满足:比尔-郎伯-布格定律:Iν,l=I0(ν)e-k(ν)l;ν:为波数,I(ν)为信号传输l距离之后的电磁辐射强度,k(ν)代表消光系数,I0(ν)为进入介质前的光辐射能量透過率函数:Tν,l=IνI0ν=e-k(ν)l;其中,τ=kl也被称作光学厚度,是一种无量纲的物理量;其中,k(ν)既包括了大气分子的吸收(kma(ν))和散射(kms(ν))系数,也包括了气溶胶的吸收(kaa(ν))和散射((kas(ν)))系数:kν=kmaν+kmsν+kaaν+kas(ν)在实际的大气信道中,kν随着高度(z)的变化(假设大气具有分层均匀特性),即可以表示为kν,z,当信号光以天顶角θ入射到大气介质中时,光学厚度可以表示为:τ(ν,z)=0zsec?(θ)k(ν,z)dz其中,其他的消光系数表如附图所示:大气分子吸收效应的从测量:二、大气光学湍流:什么是大气湍流流模型的描述:均匀各向同性湍流、非均匀各向同性湍流均匀各向同性湍流(是一种理想化的什么是大气湍流流模型,在复杂地形区和高空,對流层以上的区域,满足该理论条件的什么是大气湍流流区域有限,特别是近年来对什么是大气湍流流间歇性现象的发现,更证明了Kolmogorov模型应用的局限性。目前工程中常需要借助大量的实验观测数据对该模型进行修正)查理森级串模型:湍流可以视作由气体流动形成的差别较大的涡旋,夶涡旋不稳定,其从外界获取能量后,通过分裂等一系列复杂的运动将能量传递给次级涡旋,最后再最小的涡旋中通过气体黏性损耗。在一定的區域内,涡旋级串达到某种平衡状态,形成局部均匀各向同性湍流,具有普适性的统计规律为了确定气体湍流的统计规律,基于不同的假设条件,提出了许多统计模型,其中使用最广泛的为柯尔莫哥洛夫(Kolmogorov)模型:柯尔莫哥洛夫(Kolmogorov)模型:L0l0模型假设:当雷诺数足够大时,存在具有各向同性结构的高波数區,在该区里,气体运动的统计特征只决定于流体的黏性系数ν和能量耗散率ε。(雷诺数:雷诺数的定义为:Re=vLηL为气体运动的尺度,v为流体速度,η为分子)基于上述假设,建立起了湍流长度(l0、L0)、速度、时间的尺度,其中,l0、L0分别为湍流的内尺度和外尺度;l0=(ν3/ε)1/4;l?L0当雷诺数足够大时,扰动统计特征只依賴于扰动能量的耗散率ε,此惯性区域的尺度l满足:l0?l?L0柯尔莫哥洛夫(Kolmogorov)模型的特征参数:随机场的空间统计特性通常用结构函数等相关函数关系描述,包括风速结构率函数Dv、折射率结构函数Dn等,由于在湍流效应的研究中,主要考虑大气折射率起伏对光传输的影响,故又称为大气光湍流大氣折折射率结构常数的定义为:2r23l0?r?2为折射率结构常数,用于表征什么是大气湍流流的强弱,具有一定的时空分布特征。在实际大气中,折射率结構常数通常随着高度的增加而减小,并且再近地面,还随着地理环境,温度,光照等变化在国内外大量测量数据的基础上,2的分布模式,其中较为常鼡的模型有Hufnagel模型、Hufnagel-Valley模型等;2(h)=转载请标明出处.

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