第九章 大气湍流扩散2湍流运动与扩散遵循什么规律?2K理论:利用平均场表示脉动场相似理论:利用近地面层特征参量表示通用廓线函数统计理论:利用湍流场的统计特征表示扩散特征欧拉方法拉格朗日方法其它提出问题寻找解决方法和思路得出结论一、粒子在大气湍流中的运动1、粒子运动方程(1)(2)2、小粒子的运动受湍流的影响分析小粒子(r100m)运动主要受stokes阻力水平运动方程:(3)(4)令张弛时间,表示惯性与粘滞阻力的相对作用 当很小时,表示粒子惯性小,运动由湍流带动,粒子运动接近湍流运动(5)求解方程(6)将湍流速度按湍流谱理论展开,代入初始条件(7)实际大气中第二项趋于小值 粒子运动速度的振幅与大气分量运动速度振幅之比为(8)当L,H1,粒子运动完全被湍流带动 实际大气中,102周/秒,半径r 30m的粒子,均随湍流运动二、湍流扩散统计理论 1921,taylor提出思路oX,(u)y1、湍流扩散的拉格朗日描述与特征若假定流场坐标与平均场一起运动,且湍流平稳流场运动表示为平均运动脉动运动(9)(10)定义Lagrange相关系数(11) 分子表示脉动速度的协方差,其大小反映湍涡的平均寿命