基于NOAA模式的典型地區(qū)大氣湍流分布特性研究的開題報(bào)告

基于NOAA模式的典型地區(qū)大氣湍流分布特性研究的開題報(bào)告一、選題背景與意義大氣湍流是指大氣中由于不同物理因素作用所形成的氣流內(nèi)部的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)為空氣的速度、密度、溫度等性質(zhì)的漲落。大氣湍流是影響航空、氣象、環(huán)境、能源等領(lǐng)域的重要因素之一。準(zhǔn)確地了解和研究大氣湍流對(duì)于改善空中交通、降低運(yùn)輸成本、提高氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性和保障能源供應(yīng)等具有重要的意義。目前，NOAA（NationalOceanicandAtmosphericAdministration）是全球最大的地球物理科學(xué)研究機(jī)構(gòu)之一，擁有世界上最先進(jìn)的大氣模式。據(jù)統(tǒng)計(jì)，NOAA的GFS（GlobalForecastSystem）模式，在全球27個(gè)地區(qū)有著超過90%的準(zhǔn)確率。因此，利用NOAA模式開展大氣湍流分布特性研究，對(duì)于深入了解大氣湍流的形成和演化規(guī)律，提高湍流預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，對(duì)于航空、氣象、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用具有非常重要的意義。二、研究?jī)?nèi)容和方法1.研究?jī)?nèi)容（1）基于NOAA模式，選擇典型地區(qū)進(jìn)行大氣湍流模擬，探究湍流的產(chǎn)生機(jī)制以及空氣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（2）分析湍流的分布特性，包括空間分布、時(shí)間分布、強(qiáng)度分布等等；（3）研究不同大氣湍流強(qiáng)度對(duì)航空、氣象、能源等領(lǐng)域的影響，分析其機(jī)理及影響程度。2.研究方法（1）使用NOAA的GFS模式對(duì)典型地區(qū)的大氣湍流進(jìn)行模擬，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；（2）利用MATLAB等數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化與分析；（3）結(jié)合實(shí)際觀測(cè)和相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和解釋。三、預(yù)期研究結(jié)果（1）深入理解大氣湍流的形成和演化機(jī)理，提高湍流預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度；（2）揭示不同地區(qū)、不同時(shí)間段的大氣湍流分布特性，為空中交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)測(cè)等領(lǐng)域提供參考；（3）分析不同大氣湍流強(qiáng)度對(duì)于航空、氣象、能源等領(lǐng)域的影響，為相關(guān)領(lǐng)域提供決策支持。四、論文結(jié)構(gòu)（1）引言：闡述選題的背景、意義、研究現(xiàn)狀和研究?jī)?nèi)容等；（2）文獻(xiàn)綜述：對(duì)大氣湍流的相關(guān)研究進(jìn)行回顧與總結(jié)，分析已有研究存在的問題和不足；（3）理論分析：介紹大氣湍流的形成機(jī)理和演化規(guī)律，以及NOAA模式的基本原理和使用方法；（4）模擬實(shí)驗(yàn)：根據(jù)選定地區(qū)和模型參數(shù)，利用NOAA模式進(jìn)行大氣湍流模擬，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析；（5）結(jié)果討論：對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行解釋和分析，通過與相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證結(jié)果的可靠性；（6）結(jié)論：總結(jié)研究成果，闡述研究貢獻(xiàn)和不足，對(duì)下一步的研究進(jìn)行展望。參考文獻(xiàn)：1.王景升,王霄元,等.大氣湍流及其空氣動(dòng)力學(xué)特性分析[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2014,26(8):1794-1802.2.陳飛.大氣湍流中微觀粒子的輸運(yùn)模擬研究[D].浙江大學(xué),2017.3.Liu,Y.-L.,Chen,H.-P.,&Lin,C.-A.(2017).Kineticenergyandspectralcharacteristicsofuppertroposphericandlowerstratosphericturbulenceduringtyphoon