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了解大气中微粒的行为是重要的建模环境,天气和公共卫生。可以是雨的成核点,雾和烟雾,他们可以产生热影响由于吸收阳光和可能在热红外辐射,和最小的可以存款化学品在内心深处我们的肺。
他们的行为可以通过他们的特点微粒空气动力学直径,一种方法来描述他们的大小根据空气动力学行为。
大气中颗粒物沉积的速度解决大小的地面是一个强大的功能。一把沙子扔到空中,它会返回到地面在其次,创建烟灰用火和它在列产生的热空气上升,可能需要几周,几个月,甚至几年前它返回地球。
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有什么方法来估计至少大约大小的函数所花费的时间发现高大气中的空气微粒返回地球,以及哪些返回重力和由于降水的形成?我知道这是一个复杂的主题,它可能强烈依赖的高度开始。也许一些经验法则或例子足以了解参与这样的估计。这可能是有用的,以制定更具体的后续问题。
一次,我选修了一门课,我们有一个近似方程的粒子(方程仍上升了):
$ $ \压裂vec {v}} {d \ {dt} = \压裂{\ rho_{粒子}- \ rho_{空气}}{\ rho_{粒子}}vec {g} - \ \压裂{3 \ rho_{空气}重金属镉}{4 \ rho_{粒子}CD_{粒子}}\ vec vec {v} {v} | \ | $ $在哪里\ρ美元是密度,vec {g} \美元是重力向量(通常是美元= g \帽子{k} $但可以改变,如果有一个电荷),重金属镉美元是表面阻力系数,美元加元坎宁安校正系数,vec {v} \美元是粒子速度,美元D_{粒子}$空气动力学直径的粒子。
解vec {v $ \压裂{d \}} {dt} = 0美元终端速度是一种选择。我不记得如果上述方程考虑环境运动。你可以通过其他方程方程表甚至看到,终端速度是复杂的,需要一个迭代法重金属镉美元=重金属镉(vec {v} \)美元。这可能为工程工作的目的,但可能不实际大气建模。
还有一个在这个问题上的沉积。一个参数化沉积是干燥(见动力分配。6 - 9):$ $ v_{沉积}= \压裂{1}{r_a + r_b + r_a r_b v_s} + v_s $ $$ $ r_a = \压裂{1}{ku_ *} \离开[\ ln \离开(\压裂{z-d} {z_0} \右)- \ Psi_h \离开(\压裂{z}{1} \) \右]$ $$ $ v_s = \压裂{D_p \ rho_{粒子}g} {18 c \μ}$ $,在那里v_s美元沉降速度,\μ美元动态粘滞度,L美元是Monin-Obukhov长度,\ Psi_h美元是热的综合相似度/ Businger-Dyer函数,k美元卡门常数,z_0美元粗糙度长度,$ d $位移的高度,u_ *美元是摩擦速度,r_b美元粘性子层电阻。
