利用混沌理论生成地图用于预测排放到大气中的粒子的路径

2019-07-21 15:17:39    来源:    作者:

匈牙利研究人员称,他们利用混沌理论生成地图,用于预测排放到大气中的粒子的路径。写在物理学杂志美国研究所混沌,来自罗兰大学TímeaHaszpra描述wind数据与空气粒子在大气中的已知行为,以确定如何污染物和火山灰将旅行相结合。

那将是值得了解的。来自工业事故的颗粒有可能在坠落到地面之前行进整个半球,灰烬到达平流层的风险对于火山后飞行延误的人来说是众所周知的。

“研究中最令人惊讶的部分之一就是各种各样的生命周期,”Haszpra说。

“典型火山灰颗粒的寿命大约为2至150天。超过10%的小颗粒在大气中存活多达一年,超过1%存活两年。”

Haszpra说,大气粒子运动表现出类似分形的行为,当数据被特别过滤时,可以找到一个控制混沌粒子运动的物体,称为混沌鞍。

每个模拟粒子的路径都显示出由大气流动的变化瞬间聚集在一起的特性,类似于坐在鞍座上,然后从鞍座上掉下来,然后落到地球上。

一般来说,Haszpra和一位同事发现,来自赤道附近区域的粒子在大气中保留的时间最长,而小于1微米的粒子在落下之前可能会在大气中停留数年。

他们还发现,地图一个区域内的粒子可能在空中的时间是地图附近粒子的10倍。这些生命周期如何分布在全球各地,取决于季节。

为了说明论文中的概念,Haszpra创建了一个名为RePLaT-Chaos 的在线游戏,让玩家通过创建和测试他们自己的火山爆发来学习大气平流的主题。

她希望这些发现可以为将来使用太阳反射空气颗粒抵御气候变化的努力提供信息。

她说她计划通过结合历史气象数据和气候模型来扩展这项工作,以更好地了解当气候变化时粒子的分散如何变化。

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