Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Inspirująca książka "Zasady meteorologii" Maurycego Piusa Rudzkiego

Trepińska J.

Przegląd Geofizyczny

|

2009

|

Z. 1-2

85-101

PL

Opracowanie przedstawia książkę – podręcznik napisaną prawie sto lat temu przez profesora Maurycego Piusa Rudzkiego (1862-1916). Książka powstała w pierwszych 15 latach XX wieku. Tytuły 7 rozdziałów oddają zawartość książki: I. Atmosfera, para, chmury, II. Kondensacja, III. Statyka atmosfery. Wzór barometryczny, IV. Wiatry, V. Promieniowanie, VI. Niektóre wiadomości z praktyki meteorologicznej, VII. Przepowiadanie pogody. Książka podaje mnóstwo szczegółowych informacji, zgodnie ze stanem ówczesnych wyników badań. Autor przestudiował wiele książek i pojedynczych artykułów, które były publikowane w tym czasie (łącznie 214) z prawie całej Europy, napisanych w językach: francuskim, angielskim, niemieckim, rosyjskim i polskim. Liczni uczeni i studenci – geofizycy, fizycy, pracujący w uniwersytetach na ziemiach polskich mogli znaleźć wiele interesujących kwestii na stronach tej książki. Prezentuje ona stan wiedzy z meteorologii i fizyki atmosfery i może być bardzo dobrą podstawą do porównania ze współczesną meteorologią i klimatologią. Jest także znakomitym świadectwem rozwoju nauki w ciągu ostatnich 90 lat. Pozwala na uświadomienie sobie rewolucji naukowej, która miała miejsce w ostatnim wieku.

EN

The paper presents the handbook written almost one hundred years ago by Professor M.P.Rudzki (1862-1916). It was created in the first 15 years of the XX century. The titles of seven chapters give some notion of the contents: I. Atmosphere, water-vapor, clouds; II. Condensation; III. Static of atmosphere. Barometric formula; IV. Winds; V. Radiation; VI. Some knowledge about meteorological practice; VII. Weather forecast. The book contains a lot of detailed information, in accordance with the results of contemporary researches. The Author studied many books and single science articles (together 214) from almost all Europe, written in French, English, German, Russian and Polish, which were published at that time. Each scientist and student – geophysicist, physicist working on university on Polish lands could find many things in the pages of this book. It represents the level of knowledge from meteorology and physic of atmosphere of that time and can be very good base to the comparison in the recent meteorology or climatology. The book is good testimony too, to the development of science during the last 90 years. It allows to look on the revolution in many explorations, which taken place over the last century.

2

Drobnoskalowa turbulencja w procesie mieszania chmury z otoczeniem - model laboratoryjny

Korczyk P. M.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

2008

|

nr 4

1-131

PL

Zrozumienie procesu powstawania tzw. ciepłego deszczu, (tzn. formowania się opadu atmosferycznego wskutek złożonych oddziaływań hydrodynamicznych zawiesiny kropel i atmosfery) jest wciąż nierozwiązanym problemem fizyki atmosfery, którego wyjaśnienie miałoby wielkie znaczenie dla współczesnej meteorologii i klimatologii. Trudności teoretyczne i brak wiarygodnych informacji doświadczalnych powodują konieczność stosowania w modelach atmosferycznych bardzo uproszczonych parametryzacji. Powszechnie przyjmuje się, że krople deszczowe powstają w wyniku zderzeń kropel chmurowych. Dla rozwiązania stochastycznego równania opisującego ewolucję rozmiarów zespołu kropel wskutek zderzeń konieczna jest znajomość statystyki prędkości kropel w polu turbulencji wewnątrz chmury. Pomiarów tego rodzaju statystyk nie przeprowadzono wcześniej, co więcej w światowej literaturze naukowej nie ma żadnych prac pomiarowych dokumentujących własności drobnoskalowej turbulencji w chmurach. Celem naukowym pracy było wypełnienie tej luki i uzyskanie danych pomiarowych o oddziaływaniach hydrodynamicznych i termodynamicznych w strukturze chmurowej poprzez analizę statystyczną pól prędkości kropel w laboratoryjnym modelu chmury. W ramach pracy skompletowany został układ eksperymentalny umożliwiający badania laboratoryjne procesu turbulentnego mieszania różnych mas powietrza z udziałem parujących kropelek wodnych. Głównym elementem układu była szklana komora o wymiarach 1,8m x 1m x 1m, w której zachodził badany proces mieszania obserwowany przez kamerę CCD, umieszczoną na zewnątrz komory. Zastosowanie anemometrii obrazowej (z angielskiego PIV - Particle Image Velocimetry) pozwoliło na bezinwazyjny pomiar pól prędkości na siatce o rozdzielczości poniżej skali Kołmogorowa i utworzenie bazy danych pomiarowych, która posłużyła później do statystycznej analizy i wyznaczenia między innymi takich wielkości jak funkcje struktury, korelacje, współczynnik dyssypacji lepkiej, skala Kołmogorowa. Wykonanie eksperymentów w kontrolowanych warunkach umożliwiło znalezienie wpływu początkowych parametrów termodynamicznych na wielkości charakteryzujące turbulencję. Porównanie danych doświadczalnych z analizą modelu mieszania z udziałem parujących kropelek sugeruje wpływ parowania na strukturę turbulencji wskutek zmian sił wyporu. Badania wykonane w komorze dla nieparujących kropelek z syntetycznego oleju wskazują na znaczne różnice struktury przepływu z parowaniem lub bez. Fakt ten jest dodatkowym argumentem potwierdzającym hipotezę o znaczącym wpływie parowania kropelek chmurowych na strukturę przepływu w małych skalach, istotnych dla procesów koalescencji kropel, poszerzenia ich widma i tworzenia się opadu. Również rezultaty przeprowadzonych eksperymentów numerycznych oddziaływania parujących kropelek ze strukturą wirową potwierdzają tę hipotezę. Wykonane badania w komorze chmurowej pozwoliły na stworzenie unikalnej bazy danych empirycznych do walidacji modeli numerycznych procesu oddziaływań struktur turbulentnych z zawiesiną kroplowa w obecności przemian fazowych.

EN

Our understanding of complex hydrodynamical interactions in water droplets - air suspension is still insufficient to explain warm rain formation problem - formation of precipitation in clouds without ice crystals. It is unresolved problem of atmospheric physics and progress in this area would give great benefits for meteorology and climatology. Difficulties in theoretical modelling of such complex systems and lack of reliable experimental data causes that rough parametrization should be applied in atmospheric models. It is assumed that rain drops arise as a result of water droplets collisions. Statistical properties of turbulent motion inside a cloud are needed to resolve stochastic equations of droplets collisions what leads to their sizes evolution. Measurements of such statistics are not available, moreover there are no reports documenting measurements of small-scale turbulence in clouds. The aim of this work was to fill in the gap in experimental data by providing documentation of hydrodynamical and thermodynamic interactions in cloud suspension based on statistical analysis of droplets velocities in laboratory model of cloud. The experimental setup was constructed to investigate process of air mixing in the presence of evaporating water droplets in the laboratory. The main part of the setup was glass walled chamber 1.8m x 1 m x 1m. In this chamber the process of mixing was analysed using CCD camera and pulsed laser illumination technique. Application of Particle Image Velocimetry enabled us to measure velocity field with resolution down to Kolmogorov scale without disruption of investigated flow. Statistical analysis of collected data enabled evaluation of such characteristics of turbulence as the structure function, the turbulence dissipation rate and the Kolmogorov scale. Parameters describing conditions of each experiment were controlled what enabled to investigate influence of thermodynamic conditions on evaluated characteristics of turbulence. The experimental data and analysis of mixing model taking into account droplets evaporation indicate influence of buoyancy fluctuations on the turbulent flow properties. It is confirmed by control experiments with nonevaporative droplets.

3

Andrzej Zieliński (1938-2003)

Heldt J., Zachara S.

Postępy Fizyki

|

2004

|

T. 55, z. 3

128-129

4

About the properties of attraction sets of two models of physics of the atmosphere

Brojewski R., Jasiński J.

Journal of Technical Physics

|

2003

|

Vol. 44, no 3

311-328

EN

Dynamical properties of two simple models derived from the equations of physics of the atmosphere are investigated in this paper. Attention was paid to the structure of attraction sets (especially to their borders) of the attractors existing in the models. The influence of precision of the integrating procedures' on some of the attractors identification was investigated. The mechanism of destroying a strange attractor (by the nonlinear resonance) in a Lorenz system with thermal forcing was found.

5

Otto von Guericke (1602-1686) : 400-lecie urodzin wielkiego fizyka i wynalazcy niemieckiego

Mikulski Z.

Przegląd Geofizyczny

|

2002

|

Z. 3-4

241-246

EN

Otto von Guericke is known mostly as the discoverer of the strengh of atmospheric pressure. He made his discovery by experimenting with the so-called Magdeburg Hemispheres. Less known are his achievements in the field of atmospheric physics, as well as his numerous technological inventions. On the basis of the articles from the periodical Documenta Guerickiana, published by the international organisation Otto von Guericke Society, the author of the anniversary article describes Gu-ericke's life and his scientific activities, emphasising his achievements in field of the atmospheric physics. The current (2002) year was declared in Germany as the "Otto von Guericke Year"; the anniversary is commemorated by various events in Magdeburg and in other cities connected with Guericke's activities.

6

Structural equivalence and stability of some atmospheric air flow models

Brojewski R.

Journal of Technical Physics

|

2001

|

Vol. 42, no 3

305-325

EN

Two ways of modeling of flows in lower atmosphere forced by stationary flows in upper layers of the atmosphere are presented in the paper. Attention is paid to inequivalence, due to the Coriolis force, of differential models based on 3-D equations of flow of liquid and based on the flow description by means of the stream function. Numerical difficulties of the two ways of solving the flow problem and a way of overcoming them are presented. Structural instability of the models is proved and some of the responsible factors are indicated. Among others are also formal parameters of the model, e.g. the time step of integration.

7

The properties of a strange attractor reconstructed from the time series of tropospheric mean temperature

Kroszczyński K.

Journal of Technical Physics

|

2000

|

Vol. 41, no 2

145-157

EN

The correlation dimension and Lyapunov coefficients for a dynamic system constructed on the basis of tropospheric mean temperature time series are presented. The calculations proved that the attractor is strange and his geometrical structure is fractal. The attractor's strangeness results from the existence of positive values of the Lyapunov coefficients. Based upon these results, the estimated time of the dynamic system prediction is 13 days.

8

Predictability of some spectral and differential models of physics of atmosphere and their structural stability

Brojewski R.

Journal of Technical Physics

|

1999

|

Vol. 40, no 4

485-504

EN

The paper considers the influence of structural stability of the difference and spectral models and nonlinear equations of gravity waves on their predictability during integration in longer ranges of time. The influence of singular disturbances in the initial condition on the predictability of a grid model not filtered from gravity waves is demonstrated on the basis of the example of the shallow water equations. The influence of the structural instability of the spectral model on the topology of attractors in the Lorenz model is presented as well as the ability to forecast of the divergent-barotropic model in the situation of occurrence of a bifurcation related to orography. It is stated that the models constructed in Hilbert space have the dynamics more similar to the real one in comparison with the difference models constructed on calculation grids. It is demonstrated on examples that the difference models are more vulnerable to chaotic solutions.

9

Modelling effectivity of atmospheric advection-diffusion processes

Brojewski R.

Journal of Technical Physics

|

1999

|

Vol. 40, no 1

57-83

EN

Some methods of solving the advection-diffusion problems useful in the field of atmospheric physics are presented and analyzed in the paper. The most effective one ( from the point of view of computer applications) was chosen. This is the method of problem decomposition with respect to the directions, followed by secondary decomposition of the problem with respect to the physical phenomena. Introducing some corrections to the classical numerical methods of solving the problems, a hybrid composed of the finite element method for the advection problems and the implicit method with averaging for the diffusion processes was achieved. This hybrid method and application of the corrections produces a very effective means for solving the problems of substance transportation in atmosphere.

10

Badania w zakresie fizyki morza i atmosfery przeprowadzone w Antarktyce

Gurgul H.

Zeszyty Naukowe. Acta Physica / Uniwersytet Szczeciński

|

1998

|

Nr 9

35-49

EN

This publication contains a review of researches in the field of sea and atmosphera physics which have been conducted in Antarctica since 1997 that means since the Second Antarctic Expedition Polish Academy of Science up today. The main problems and achievements realised in this field were presented. This publication lets outline research projects which should be realised in the future.