大气湍流间歇性问题的研究

本项目利用高精度的大气湍流观测资料以及非线性动力学与小波变换技术，对湍京戏的间歇性问题进行理论研究。揭示出大气湍流无论是物理空间中的时间序列曲线还是相空间的奇异吸引子，均在一定的尺度范围内具有自相似的分形几何结构。在谱空间中则具有与柯尔莫哥理论相偏离的斜率。这些都是湍流间歇性的表现。研究结果表明，大气湍流在很宽的尺度上均存在间歇性，而这在一定程度上是可以利用非线性动力学模型来刻画的，我们构造一个理论分形模型（改进的曼德布诺特函数）来模拟实际湍流风速脉动，取得出了比较满意的效果。本项目的有关成果已初步在大气污染扩散和大气边界层物理研究中应用。