Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. №3. С. 251-256

Анализ структурных свойств электрической турбулентности в грозовой облачности

Н.С. Ерохин 1, Н.Н. Зольникова 1, И.А. Краснова 2, Л.А. Михайловская 1
1 Институт космических исследований РАН, 117997, Москва, Профсоюзная, 84/32
2 Российский университет дружбы народов, 115419, Москва, ул. Орджоникидзе, д.3
Проведен численный анализ структурных функций Sm(L) электрической турбулентности в грозовой облачности на основе имеющихся в литературе экспериментальных данных по измерению высотного профиля вертикальной компоненты электрического поля E(z) в области высот до 13 км. Проведена оцифровка экспериментальных профилей, с использованием системы локализованных по высоте функций. Для рассматриваемой конкретной выборки E(z) разработана аналитическая аппроксимация Ea(z). Для различных значений порядка структурной функции m в диапазоне 0,1 ≤ m ≤ 7 вычислены Sm(L) с достаточно малым шагом по высоте δz = 1 м. Построены графики структурных функций (СФ), выявлены два инерционных интервала (малые и средние масштабы L), в которых имеются степенные скейлинги СФ электрической турбулентности. В инерционных интервалах определены скейлинговые экспоненты g(m), существенно отличающиеся от колмогоровского gk(m) = m / 3 и спирального gh(m) = 2 m / 3 скейлингов для однородной, изотропной, гидродинамической турбулентности. В интервале средних масштабов возможно присутствие когерентных структур, влияющих на скейлинговые экспоненты g(m), и перемежаемости. Результаты анализа представляют интерес для последующих исследований вклада заряженных подсистем мощных атмосферных вихрей в генерацию гидродинамической спиральности H = V rot V и формирование неоднородной, самосогласованной, долгоживущей структуры ветровых потоков в вихре.
Ключевые слова: структурные функции, инерционные интервалы, электрическая турбулентность, скейлинговые экспоненты, грозовая облачность, когерентные структуры, высотные распределения
Полный текст

Список литературы:

  1. Ерохин Н.С., Моисеев С.С. (2003) Проблемы геофизики XXI века''. М:. Наука, 2003. Т. 1. С. 160.
  2. Краснова И.А., Ерохин Н.С. (2010) Анализ структурных характеристик электрического поля в грозовой облачности // XLVI Всероссийская конференция по проблемам математики, информатики, физики и химии, Москва, РУДН, Тезисы докладов, 2010. С. 17.
  3. Моисеeв С.С., Чхетиани О.Г. (1996) // ЖЭТФ, 1996. Т. 110. Вып. 1(7), С. 357.
  4. Arteha S.N., Golbraikh E., Erokhin N.S. (2003) // Problems of Atomic Science and Technique, 2003. № 4. P. 94.
  5. Byrne G.J., Few A.A. and Stewart M.F. (1989) // Journal of Geophysical Research, 1989. V. 94. № D5. P. 6297.
  6. Horbury T.S., Balogh A. (1997) // Nonlinear Processes in Geophysics, 1997. V. 4, № 3. P. 185.
  7. Lazarev A.A., Moiseev S.S. (1990) Geophysical Precursors of Early Stages of Cyclogenesis. - Preprint IKI RAS, Pr - 1844, 1990.
  8. Litvinenko L.N., Ryabov V.B., Usik P.V. et al. (1992) Correlation Dimension: The New Tool in 256 Astrophysics. - Institute of Radio Astronomy, Academy of Sciences of Ukraine, Preprint No 64, Kharkov, 1992, - 53 p.
  9. Marsh E., Tu C.Y. (1997) // Nonlinear Processes in Geophysics, 1997. V. 4. № 1. P. 101.
  10. Marshak A., Davies A., Wiscombe W. et al. (1997) // Journal of Atmospherical Sciences, 1997. V. 54, № 11. P. 1423.
  11. Marshall T.C. and Rust W.D. (1995) // Journal of Geophysical Research, 1995. V. 100. P. 1001.
  12. Osborne A.R., Provenzale A. (1989) // Physica D, 1989. V. 35. № 2. P. 357.
  13. Schertzer D., Lovejoy S., Schmitt F. et al. (1996) // Fractals, 1997. V.5, № 3. P. 427.