大气边界层湍流标量场的非线性统计特征分析和模拟研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41605010
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    徐晶晶
  • 依托单位：
    中国科学院大气物理研究所
  • 学科分类：
    D0505.大气物理学
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Scalar fields of turbulence have many particular characteristics compared with velocity fields. Atmosphere boundary layer is the best location for scalar turbulence research, which is always accompanied with passive scalar fluctuations of H2O, CO2 and other pollutants. The in-depth research of atmospheric scalar turbulence can improve the turbulence theory itself, and is also of great importance for applications of air pollution, weather forecasts, and climate prediction..In this program, we will use the turbulence data observed in 325 m meteorological tower etc., provide general statistical characteristics and nonlinear statistical characteristics such as coherent structure and intermittency of scalar turbulence in the atmospheric boundary layer, and investigate its statistical law. Meanwhile, we will develop the extraction method for ramp-cliff structure of scalar turbulence, establish the theoretical model on large-scale coherent structures and small-scale fluctuations, and discuss the empirical relationship between the statistical characteristics of small-scale scalar turbulence and the atmospheric boundary layer parameters. The research results will help to develop transportation and diffusion theory for atmospheric scalar turbulence, and to improve the turbulence parameterization scheme in atmospheric numerical model.
湍流的标量场具有很多不依赖于速度场的独特性质，大气边界层是研究标量湍流最好的场所，总是伴随着水汽、二氧化碳、污染物等被动保守物的湍流脉动，在风洞实验室中则很难进行相应的实验。深入研究大气标量湍流，既可以丰富和发展一般湍流理论，又可为天气气候、大气污染等方面的应用提供参考，具有重要的科学价值和实际意义。.本项目利用北京325米气象塔等实际观测资料，给出大气边界层中标量湍流的一般统计特征和相干结构与间歇性等非线性特征，揭示标量湍流的基本统计规律，发展标量湍流相干结构提取方法，构造标量湍流大尺度斜坡结构和小尺度脉动的理论模型，探讨标量湍流的小尺度统计特征量和大气边界层结构参数之间的半经验理论关系，为发展实际大气湍流中标量场的输送和扩散理论、改进大气数值模式中的湍流参数化方案提供科学参考。

结项摘要

大气湍流处于多时空尺度的大气运动中，比一般的实验室湍流更具有复杂性。大气边界层中总是伴随着水汽、二氧化碳、PM2.5、污染物等被动保守物的湍流脉动，大气标量湍流具有更加独特的性质。本项目取得了如下成果：(1) 二氧化碳相对来说比较难以形成斜坡结构，在温度，水汽和CO2场中，斜坡结构上升部分的斜率和上升部分的持续时间存在比较明显的标度率，三种标量场对应的幂指数相差不大；(2) 通过对能量耗散率和温度耗散率奇异谱的分析发现，湍流温度场的间歇性强于速度场，同时发现由于城市冠层中的大气湍流处于高雷诺数和高瑞利数的状态，其间歇性远强于一般的中等雷诺数的实验室湍流；(3) 利用集合经验模态分解方法（英文简称EEMD）分析过PM2.5湍流脉动的多尺度统计特征，发现长时间的PM2.5序列具有长程反相关性，说明被动保守物PM2.5的传输和扩散中存在着负反馈机制；(4) 采用交错调和级数来拟合和提取温度的斜坡结构，并探讨了风速相干结构的自相似特性。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
High-Order Statistics of Temperature Fluctuations in an Unstable Atmospheric Surface Layer over Grassland
草原不稳定大气表层温度波动的高阶统计
  • DOI：
    10.1007/s00376-018-7248-x
  • 发表时间：
    2018-07
  • 期刊：
    Advances in Atmospheric Sciences
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Lyu Rui;Hu Fei;Liu Lei;Xu Jingjing;Cheng Xueling
  • 通讯作者：
    Cheng Xueling
On the scaling law of ramp structures in scalar turbulence
标量湍流中斜坡结构的标度律
  • DOI：
    10.1080/16742834.2018.1473001
  • 发表时间：
    2018-07
  • 期刊：
    Atmospheric and Oceanic Science Letters
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    CHEN Dong-Wei;HU Fei;XU Jing-Jing
  • 通讯作者：
    XU Jing-Jing

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

微制造信息系统
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    机械设计与制造，已录用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐晶晶;陈涛
  • 通讯作者：
    陈涛
早年创伤性应激经历对成年大鼠前额叶和海马5-HT受体亚型的影响
  • DOI：
    10.16128/j.cnki.1005-3611.2015.05.017
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国临床心理学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘媛;余慧慧;李楚婷;尹世平;徐晶晶;潘芳
  • 通讯作者：
    潘芳
慢性淋巴细胞性白血病骨髓基质细胞和正常骨髓基质细胞的比较性分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    中国实验血液学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王欢;周珺;徐晶晶;国风
  • 通讯作者：
    国风
过表达miR-17-92基因簇对前列腺癌细胞生物学特性的影响及机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    中华肿瘤杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周鹏;马亮;周珺;徐晶晶;刘菲;国风
  • 通讯作者：
    国风
HPLC-MS/MS法同时测定薄荷药材中4种黄酮苷的含量
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    北京中医药大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    钟昆芮;徐晶晶;徐超;刘斌
  • 通讯作者：
    刘斌

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码