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    來源:    作者:

匈牙利研究人員稱,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。寫在物理學雜志美國研究所混沌,來自羅蘭大學TímeaHaszpra描述wind數(shù)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。來自工業(yè)事故的顆粒有可能在墜落到地面之前行進整個半球,灰燼到達平流層的風險對于火山后飛行延誤的人來說是眾所周知的。

“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。

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

Haszpra說,大氣粒子運動表現(xiàn)出類似分形的行為,當數(shù)據被特別過濾時,可以找到一個控制混沌粒子運動的物體,稱為混沌鞍。

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

一般來說,Haszpra和一位同事發(fā)現(xiàn),來自赤道附近區(qū)域的粒子在大氣中保留的時間最長,而小于1微米的粒子在落下之前可能會在大氣中停留數(shù)年。

他們還發(fā)現(xiàn),地圖一個區(qū)域內的粒子可能在空中的時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(jié)。

為了說明論文中的概念,Haszpra創(chuàng)建了一個名為RePLaT-Chaos 的在線游戲,讓玩家通過創(chuàng)建和測試他們自己的火山爆發(fā)來學習大氣平流的主題。

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

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

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