利用混沌理論生成地圖用于預測排放到大氣中的粒子的路徑

2019-07-21 15:17:39    來(lái)源:    作者:

匈牙利研究人員稱(chēng),他們利用混沌理論生成地圖,用于預測排放到大氣中的粒子的路徑。寫(xiě)在物理學(xué)雜志美國研究所混沌,來(lái)自羅蘭大學(xué)TímeaHaszpra描述wind數據與空氣粒子在大氣中的已知行為,以確定如何污染物和火山灰將旅行相結合。

那將是值得了解的。來(lái)自工業(yè)事故的顆粒有可能在墜落到地面之前行進(jìn)整個(gè)半球,灰燼到達平流層的風(fēng)險對于火山后飛行延誤的人來(lái)說(shuō)是眾所周知的。

“研究中最令人驚訝的部分之一就是各種各樣的生命周期,”Haszpra說(shuō)。

“典型火山灰顆粒的壽命大約為2至150天。超過(guò)10%的小顆粒在大氣中存活多達一年,超過(guò)1%存活兩年。”

Haszpra說(shuō),大氣粒子運動(dòng)表現出類(lèi)似分形的行為,當數據被特別過(guò)濾時(shí),可以找到一個(gè)控制混沌粒子運動(dòng)的物體,稱(chēng)為混沌鞍。

每個(gè)模擬粒子的路徑都顯示出由大氣流動(dòng)的變化瞬間聚集在一起的特性,類(lèi)似于坐在鞍座上,然后從鞍座上掉下來(lái),然后落到地球上。

一般來(lái)說(shuō),Haszpra和一位同事發(fā)現,來(lái)自赤道附近區域的粒子在大氣中保留的時(shí)間最長(cháng),而小于1微米的粒子在落下之前可能會(huì )在大氣中停留數年。

他們還發(fā)現,地圖一個(gè)區域內的粒子可能在空中的時(shí)間是地圖附近粒子的10倍。這些生命周期如何分布在全球各地,取決于季節。

為了說(shuō)明論文中的概念,Haszpra創(chuàng )建了一個(gè)名為RePLaT-Chaos 的在線(xiàn)游戲,讓玩家通過(guò)創(chuàng )建和測試他們自己的火山爆發(fā)來(lái)學(xué)習大氣平流的主題。

她希望這些發(fā)現可以為將來(lái)使用太陽(yáng)反射空氣顆粒抵御氣候變化的努力提供信息。

她說(shuō)她計劃通過(guò)結合歷史氣象數據和氣候模型來(lái)擴展這項工作,以更好地了解當氣候變化時(shí)粒子的分散如何變化。

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