تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,565 |
تعداد مقالات | 70,861 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,046,938 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,273,919 |
ابرهای کومهای از دیدگاه سطوح زبر | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 11، دوره 47، شماره 1، اردیبهشت 1400، صفحه 175-186 اصل مقاله (862.94 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2021.311393.1007254 | ||
نویسندگان | ||
جعفر چراغعلیزاده1؛ مرتضی نطاق نجفی* 2؛ احد صابر تازهکند3 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه فیزیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
2دانشیار، گروه فیزیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
3استادیار، گروه فیزیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
چکیده | ||
ابرها با پراکنده کردن تابش دریافتی از خورشید نقش زیادی را در توازن انرژی زمین ایفا میکنند. مـا دراین مقاله نقشهی دوبعدی شدتنور مرئی رسیده از ابرهای کومهای (Cumulus) که توسط دوربین عکاسی به ثبت رسیده است را مورد بررسی قرار میدهیم. با بهکارگیری تکنیکهای مربوط به سطوح زبر، خواص آماری لگاریتم این شدت (بهعنوان یک میدان افتوخیزدار دوبعدی) را مطالعه میکنیم. تخمینهای عددی ما نشان میدهد که نمای زبری محلی و سرتاسری بهترتیب و هستند. همچنین نشان میدهیم که تابع توزیع لگاریتم شدت و همچنین تابع توزیع انحنای موضعی مربوطه (بهازای مقیاسهای مختلف) گاوسی نیستند و در نتیجه سطح دوبعدی در نظر گرفته شده غیرگاوسی است. با دانش به اینکه پستیوبلندی ابرها و در حالت کلی آمار ارتفاع و ضخامت ابرها تأثیری مهم در پراکندگی و جذب تابش خورشید دارند، به بررسی ارتباط شدتنور رسیده از ابر و ضخامت آن میپردازیم. برای این منظور نور پراکنده شده از ابرهای کومهای را با استفاده از یک مدل درشت دانه شده پدیده شناختی بر پایه پراکندگی می شبیهسازی میکنیم. نتایج این شبیهسازی نشان میدهد که برای تابش عمودی و غیرعمودی، شدتنور رسیده از پایین ابر بهصورت نمایی با ارتفاع ستون ابر درست در بالای آن کاهش مییابد. در حوزه اعتبار نتایج این شبیهسازی، میتوان ادعا کرد که مسئله ضخامت ابرهای کومهای به سطح زبر غیرگاوسی خود متشابه نگاشت میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
ابرهای کومهای؛ پراکندگی نور مرئی از سطح ابر؛ سطوح زبر خودمتشابه؛ برخال | ||
مراجع | ||
Barabási, A. L. and Stanley, H. E., 1995, Fractal concepts in surface growth, Cambridge university press. Bouchaud, E., Lapasset, G. and Planes, J., 1990, Fractal dimension of fractured surfaces: a universal value?, EPL (Europhysics Letters), p. 73. Bouchaud, E., Lapasset, G., Planes, J. and Naveos, S., 1993, Statistics of branched fracture surfaces, physical Review B, 48(5), p. 29174. Bouthors, A., Neyret, F., Max, N., Bruneton, E. and Crassin, C., 2008, Interactive multiple anisotropic scattering in clouds, Proceedings of the 2008 symposium on Interactive 3D graphics and games, (p. 173-182). Cardoso, O., Gluckmann, B., Parcollet, O. and Tabeling, P., 1996, Dispersion in a quasi‐two‐dimensional‐turbulent flow: An experimental study, Physics of Fluids, 8(1), 209-214. Durbin, W, G., 1959, Droplet sampling in cumulus clouds, Tellus, 11.2, 202-215. Hentschel, H. G. E. and Procaccia, I., 1984, Relative diffusion in turbulent media: the fractal dimension of clouds, Physical Review A, 29(3), 1461. Kondev, J., Henley, C. L. and Salinas, D. G., 2000, Nonlinear measures for characterizing rough surface morphologies, Physical Review E, 61(1), p. 104. Levin, L. M., 1958, Functions to represent drop size distribution in clouds, the optical density of clouds. Izv. Akad. Nauk. SSSR, Ser. Geofiz 10 198-702. Lovejoy, S., 1982, Area-perimeter relation for rain and cloud areas, Science, 216(4542), 185-187. Lovejoy, S. and Schertzer, D., 1991, Multifractal analysis techniques and the rain and cloud fields from 10^−3 to 10^6 m, Non-Linear Variability in Geophysics, 111-144 Springer, Dordrecht. Max, N., 1995, Efficient light propagation for multiple anisotropic volume scattering, Photorealistic Rendering Techniques, p. 87-104. Springer, Berlin, Heidelberg. Nagel, K. and Raschke, E., 1992, Self-organizing criticality in cloud formation?, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 182(4), 519-531. Najafi, M. N., Cheraghalizadeh, J., Luković, M., and Herrmann, H. J., 2020, Geometry-induced nonequilibrium phase transition in sandpiles, Physical Review E, 101(3), 032116. Pelletier, J. D., 1997, Kardar-Parisi-Zhang scaling of the height of the convective boundary layer and fractal structure of cumulus cloud fields, Physical review letters, 78(13), p. 2672. Plass, G. N. and Kattawar, G. W., 1971, Radiative transfer in water and ice clouds in the visible and infrared region, Applied Optics, 10(4), 738-748. Premože, S., Ashikhmin, M., Tessendorf, J., Ramamoorthi, R. and Nayar, S. 2004, Practical rendering of multiple scattering effects in participating media. Proceedings of the Fifteenth Eurographics conference on Rendering Techniques, p. 363-374. Ramshankar, R. and Gollub, J. P., 1991, Transport by capillary waves. Part II: Scalar dispersion and structure of the concentration field, Physics of Fluids A: Fluid Dynamics, 3(5), pp. 1344-1350. Rys, Franz, S. and Waldvogel, A., 1986, Fractal shape of hail clouds, Physical review letters, 56(7), p. 784. Sánchez, N., Alfaro, E. J. and Pérez, E., 2005, The fractal dimension of projected clouds. The Astrophysical Journal, 625(2), 849. Thekkekara, L. V. and Gu, M., 2017, Bioinspired fractal electrodes for solar energy storages, Scientific reports, 7, 45585. Twomey, S., Jacobowitz, H. and Howell, H. B., 1967, Light scattering by cloud layers. Journal of the Atmospheric Sciences, 24(1), 70-79. Wright, W. B., Budakian, R., Pine, D. J. and Putterman, S. J., 1997, Imaging of intermittency in ripple wave turbulence, Science, 278(5343), pp. 1609-1612. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,061 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 632 |