冰雾云冰粒子涡流雷达反射率测量中的时间关联与1/f行为
统计力学
2015-06-24 v2 混沌动力学
大气与海洋物理
计算物理
摘要
大气状态受到流体运动定律的支配，并在各种空间和时间尺度上表现出关联性。这些关联性对于理解气候的短期和长期趋势至关重要。冰雾云是大气边界层的重要组成部分。为了改进未来气候模型中冰雾云的参数化，理解冰雾云的特性及其在云内的变化方式至关重要。我们研究了在冬季和秋季冰雾云中不同深度处获得的雷达信号涨落的关联性。特别关注三个量：(i)后向散射截面，(ii)多普勒速度和(iii)多普勒谱宽，这些量分别对应于纳维尔斯-Stokes方程用于描述流体的物理系数，即体积模量、粘度和热导率。在所有情况下我们发现存在幂律时间关联，在约3到5分钟处存在跨越性。我们还发现包括1/f行为在内的不同类型的关联特征于云的顶部、底部和整体。这些关联性的潜在机制被认为源于冰晶核成长和结晶生长过程。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0301197,
title = {Time correlations and 1/f behavior in backscattering radar reflectivity measurements from cirrus cloud ice fluctuations},
author = {K. Ivanova and T. P. Ackerman and E. E. Clothiaux and P. Ch. Ivanov and H. E. Stanley and M. Ausloos},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0301197},
year = {2015}
}
备注
33 pages, 9 figures; to appear in the Journal of Geophysical Research - Atmospheres