unraveling 风阵事件期间温度变化的湍流结构：一个案例研究
地球物理
2020-09-24 v1 流体动力学
摘要
多普勒天气雷达与装有仪器的微气象塔的同步观测，为剖析热带对流边界层近地面层中阵风锋的影响提供了契机。我们呈现了一个案例研究：在午后阵风锋过境时，近地面层内不同高度处温度骤降。随之，这一温度下降形成了一个界面，将两种不同的湍流状态分隔开。其中一种状态中湍流温度脉动大而剧烈，另一种则微弱而平静。鉴于其独特性，我们研究了与这两种状态相关的湍流结构的大小分布与聚集特性。我们发现，这两种状态的湍流结构大小分布均呈现出清晰的幂律特征。由于幂律与尺度不变性同义，这表明阵风锋过境引发了一种无尺度响应，主导了温度脉动的湍流特征。我们提出一个假设，将此种行为与复杂系统中观测到的自组织临界性相联系。然而，如聚类倾向所示，湍流结构的时间组织在这两种状态间存在差异。对于对应大温度脉动的状态，湍流结构显著聚集，其聚集特性随高度变化。相反，对于温度脉动微弱的另一状态，湍流结构聚集程度较低，且未观测到随高度的明显变化。
引用
@article{arxiv.2006.07126,
title = {Unravelling the turbulent structures of temperature variations during a wind gust event: a case study},
author = {Subharthi Chowdhuri and Kiran Todekar and Palani Murugavel and Anand K Karipot and Thara V Prabha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.07126},
year = {2020}
}