Семинар ОДА
Опубликовано:
21 августа 2019 г.
В четверг 22 августа 13:00 в конференц-зале ИФА им. А.М. Обухова РАН состоится семинар Отдела динамики атмосферы:
Шелехов А.П. (Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск))
"Разработка теоретических основ анализа случайного негауссового доплеровского сигнала в турбулентной атмосфере с использованием RANS и LESподходов"
Аннотация
Шелехов А.П. (Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск))
"Разработка теоретических основ анализа случайного негауссового доплеровского сигнала в турбулентной атмосфере с использованием RANS и LESподходов"
Аннотация
В турбулентной атмосфере поле скорости ветра характеризуется значительными пространственно-временными изменениями, что приводит к появлению негауссовой компоненты во флуктуациях сигнала доплеровского лидара. Теоретический анализ проблемы измерения турбулентных потоков в атмосфере доплеровскими методами должен, поэтому основываться на учете значительных изменений поля скорости ветра и негауссовой статистики сигнала. Постановка задачи основана на системе замкнутых уравнений, которые включают в себя уравнения доплеровского зондирования и уравнения гидродинамики. Уравнения доплеровского зондирования записаны в приближении однократного рассеяния на ансамбле частиц с использованием модели независимых и случайно расположенных частиц, полностью увлекаемых турбулентной средой.
Исследование уравнений доплеровского зондирования осуществляется методами малых возмущений, принятых в теории вероятностей и математической статистики, а при упрощении уравнений гидродинамики используются RANS и LES подходы, в результате которой получаются известные прогностические модели атмосферы. Особое внимание при применении методов малых возмущений уделяется вопросам перенормировке ряда, основой которого является анализ статистики негауссова узкополосного случайного доплеровского сигнала.
Главным итогом является уравнение на оценку центральной частоты, которая исследуется с применением прогностических моделей атмосферы. Ожидаемым результатом является анализ средней частоты и флуктуационной составляющей, а также изучение влияние негауссовых свойств сигнала на работу доплеровского лидара. Исследована величина дисперсии центральной частоты, которая связана неопределенностью измерений средней скорости ветра в атмосфере в зависимости от турбулентных условий в атмосфере и параметров лидара.
Предлагаемый подход создает теоретические основы использования данных технологий совместно с известными прогностическими моделями атмосферы, основанными на RANS и LES подходах для разработки и использования новых доплеровских методов зондирования турбулентных потоков в атмосфере с высоким пространственно-временным разрешением.