如何追踪气味旅行吗

Question

奇怪的问题,但需要什么数据来计算多远风将强烈的气味(如餐厅的味道,比萨店或燃烧木材/建筑物?

风向和风速。但如何的气味强度进行测量和预测它将走多远或者多远风将它之前它会消失吗?

Answer 1

解决的第一个问题是“气味”是什么?气味是一种化学气溶胶或气体,悬浮在空气中的小分子。跟踪披萨或者燃烧木材的气味你首先需要识别分子与气味。一个例子是α-pinene,这是出松树的气味分子。食物烹饪通常发出其他挥发性有机化合物(挥发性)和与之关联的特定问题。挥发性有机化合物的仪器物理和化学相结合,形成更多类型的气溶胶,也可以增加臭氧。

气象学、排放源和大气光化学结合化学传输模式(ctm),这样可以将空气质量预测。一个例子是WRF-Chem,这是用于大型地区和许多来源。另一个例子是CALPUFF,这是更适合近场影响和捕获复杂地形的影响。你想要一个模型与化学的原因是分子可以反应,将会改变,因为他们与其他分子不再把他们变成东西闻起来像披萨或者木头燃烧。你需要气象模型的原因是,污染物将与风和流水与水分预算,太阳辐射、地形等。

大型羽毛你可以模拟分子作为以恒定速率释放从点源,看看这羽流随时间的演化。对于规模较小流像一个披萨店,您可能需要使用一个模型,该模型可以适应小规模建筑等功能,将大气流动产生影响。最后,您还需要考虑其他排放源的感知强度气味也将取决于你是什么气味(如汽车尾气)和其他气溶胶可能反应或结合气味跟踪你感兴趣。

一旦你这样做了你将会有一个时变的“嗅觉”从你的模型作为输出。这可能会输出大量的气溶胶浓度分子每单位体积网格框。把这个变成“气味强度”可能是一个较难的问题,一个我不熟悉。作为一个一阶近似,只要羽所在地,所以气味;和分子的浓度越高,味道越强。

Answer 2

Ofc凯西所说的是真的,但我认为可以很容易理解所涉及的基本物理的提及advection-diffusion-equation:

• 美元\ partial_t vec v c = - \ \ cdot vec \倒三角μc + \ \ \δ加元

这个过程,这是最简单的模型可能涉及运输的化合物浓度c (vec x \ t)美元的风(第一项)和扩散在空气相邻parcells(连任)。

操作符$ vec v vec \ \ cdot \ \微分算符将美元运输任何你把它背后,在现实空间。即也许你知道这个的Navier-Stokes-equation著名的“self-transport”术语$ (vec vec \微分算符)v \ cdot \ \ \ vec v $引起很多并发症。

然后\μ\三角洲美元是分子扩散系数乘以拉普拉斯算子也出现在任何随机漫步/扩散上一次。

这可以让你意味着你甚至带来手工计算问题。离岸金融中心的“disapperaing”气味,只是c低于某个阈值值,它仍然是人类生物学引人注意。

一件有趣的事情,显然是在分层的气氛中你有一个首选方向3 d空间。这将使扩散系数\μ更高效的美元在水平平面,垂直。你可以考虑到了这一点,把你的拉普拉斯算子分解为美元\ mu_{垂直}\ partial_ {zz} + \ mu_{水平}(\ partial_ {xx} + \ partial_ {yy})美元。