|
|
Velmi krátkodobá předpověď srážek pro teplou polovinu roku
Mejsnar, Jan ; Sokol, Zbyněk (vedoucí práce) ; Jaňour, Zbyněk (oponent) ; Žák, Michal (oponent)
Současné systémy velmi krátkodobé předpovědi srážek primárně využívají extrapolaci pozorované radarové odrazivosti. Využil jsem extrapolaci a studoval limity předpovědí s využitím konceptu dekorelačního času (DCT). Použil jsem údaje z dvou radarů pokrývajících území České republiky z teplých částí čtyř let a spočítal DCT v závislosti na vybraných podmínkách popisujících stav atmosféry. Zjistil jsem, že průměrné DCT pro extrapolaci je 45,4 minut. Průměrné zvýšení DCT v porovnání s persistentní předpovědí je 13,4 minut. Nicméně v závislosti na meteorologických podmínkách může DCT vzrůst nebo klesnout o více než 40%. Také jsem zkoumal vývoj DCT během dvou vybraných konvektivních událostí. Zjistil jsem, že DCT se může výrazně měnit v čase, což je důsledek změny charakteru atmosféry během konvektivní události.
|
|
|
Sudden release of toxic gas in built-up environment
Chaloupecká, Hana ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce) ; Zelinger, Zdeněk (oponent) ; Efthimiou, George (oponent)
Předložená disertační práce se zabývá krátkodobými úniky plynu (puffy) v městské zástavbě studované metodou fyzikálního modelování. Městská zástavba byla složena z budov se sedlovými střechami uspořádanými do uzavřených dvorů. Do ní byl vložen přízemní bodový zdroj plynu. První část práce je zaměřena na specifické definice charakteristik krátkodobých úniků plynů. Jsou představeny nové definice času příchodu a odchodu. Různé definice času příchodu byly aplikovány na stejné datové soubory a výsledky byly porovnány. Mimo to bylo studováno, jak drobné změny v určení času odchodu mohou ovlivnit jeho hodnoty a další odvozené charakteristiky krátkodobých úniků plynu. Druhá část práce je zaměřena na modelování funkcí hustoty rozdělení pravděpodobnosti charakteristik krátkodobých úniků plynu se znalostí míst detekce vzhledem ke zdroji a průměrných hodnot koncentrací pro kontinuální zdroj plynu. Nalezené rovnice budou využity v operačním modelu. Výstupy ve formě funkcí hustot pravděpodobností rozdělení charakteristik krátkodobých úniků plynu odlišují můj model od běžně užívaných operačních modelů, u nichž mohou být předpovězeny pouze ansámblovské průměrné kontury a koncentrační pole krátkodobých úniků plynu.
|
|
|
Mathematical modelling of air-flow in geometrically complicated areas
Fuka, Vladimír ; Brechler, Josef (vedoucí práce) ; Fürst, Jiří (oponent) ; Jaňour, Zbyněk (oponent)
Tato práce prezentuje počítačový model Charles University Large-eddy Microscale Model (CLMM) a příklady jeho využití. Je to numerický model pro výpočty proudění a rozptylu příměsí v mezní vrstvě atmosféry. CLMM řeší Navierovy-Stokesovy rovnice nestlačitelného proudění v Boussinesqově aproximaci a popisuje turbulentní proudění pomocí metody simulace velkých vírů. Dále jsou představeny tři příklady použití modelu. V prvním případě je model použit pro simulaci stabilní mezní vrstvy nad plochým terénem. Druhý příklad ukazuje použití modelu pro řešení proudění stabilně teplotně zvrstveného vzduchu přes překážky. Poslední příklad ukazuje výpočet proudění a rozptylu nebezpečné látky v městské zástavbě. Tato poslední studie byla provedena v rámci akce COST ES1006 a používá soubor experimentů "Michelstadt" pro validaci modelu.
|
|
|
Sudden release of toxic gas in built-up environment
Chaloupecká, Hana ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce) ; Zelinger, Zdeněk (oponent) ; Efthimiou, George (oponent)
Předložená disertační práce se zabývá krátkodobými úniky plynu (puffy) v městské zástavbě studované metodou fyzikálního modelování. Městská zástavba byla složena z budov se sedlovými střechami uspořádanými do uzavřených dvorů. Do ní byl vložen přízemní bodový zdroj plynu. První část práce je zaměřena na specifické definice charakteristik krátkodobých úniků plynů. Jsou představeny nové definice času příchodu a odchodu. Různé definice času příchodu byly aplikovány na stejné datové soubory a výsledky byly porovnány. Mimo to bylo studováno, jak drobné změny v určení času odchodu mohou ovlivnit jeho hodnoty a další odvozené charakteristiky krátkodobých úniků plynu. Druhá část práce je zaměřena na modelování funkcí hustoty rozdělení pravděpodobnosti charakteristik krátkodobých úniků plynu se znalostí míst detekce vzhledem ke zdroji a průměrných hodnot koncentrací pro kontinuální zdroj plynu. Nalezené rovnice budou využity v operačním modelu. Výstupy ve formě funkcí hustot pravděpodobností rozdělení charakteristik krátkodobých úniků plynu odlišují můj model od běžně užívaných operačních modelů, u nichž mohou být předpovězeny pouze ansámblovské průměrné kontury a koncentrační pole krátkodobých úniků plynu.
|
|
|
Měření proudění a rozptylu polutantu na modelu Ústí nad Labem v aerodynamickém tunelu
Nosek, Štěpán ; Jaňour, Zbyněk
Metodou fyzikálního modelování byl v aerodynamickém tunelu ÚT AV ČR v Novém Kníně úspěšně uskutečněn experiment simulující proudění a rozptyl pasivního (etanu) a těžkého (butanu) plynu uvnitř a nad částí města Ústí nad Labem dle požadavků zadavatele (Spolek pro chemickou a hutní výrobu, akciová společnost, a.s.). Pro jeden zdroj úniku v areálu zadavatele byly simulovány tři směry větru (Z, JZ a Z) a pro každý z nich změřeny rychlostní a koncentrační pole v sledovaných oblastech. Možnost porovnání vývoje koncentrací pasivního a těžkého plynu v závislosti na vzdálenosti od zdroje, výšce, a studovaném směru větru, pomohla prokázat, že lehčí plyn se rozptyluje do vzdálenějších oblastí než plyn těžší, a to během všech studovaných směrů. Jako nejvíce nepříznivý byl pro rozptyl polutantu směrem k centru města určen západní směr větru, a pro rozptyl směrem k univerzitnímu kampusu směr jihozápadní. Při severozápadním směru větru nebyly naměřeny žádné okamžité hodnoty koncentrací v obou těchto kritických oblastech.
|
|
|
Vyšetřování proudění uvnitř přirozeně větraného kravína: předběžné výsledky z experimentů v aerodynamickém tunelu
Nosek, Štěpán ; Kluková, Zuzana ; Kellnerová, Radka ; Jakubcová, Michala ; Jaňour, Zbyněk
V této studii byly kvalitativně porovnány střední vektorové (složky podélné a vertikální rychlosti) a skalární pole (intenzita turbulence) v měřítkovém (1:50) modelu přirozeně větraného kravína. Tato kvalitativní srovnání jasně poukazují na účinek simulované mezní vrstvy atmosféry (MVA) a konfiguraci otvorů na proudové charakteristiky uvnitř kravína. MVA mírně drsného terénu vytváří vyšší rychlosti jak u vstupních a výstupních otvorů, tak uvnitř kravina, než MVA velmi drsného terénu. Intenzita turbulence je však více závislá na konfiguraci otvoru. Například, ačkoli MVA byla velmi drsná, a tedy turbulentnější, byly v případě středních otvorů pozorovány nižší intenzity turbulence než u středně drsné MVA.
|
|
|
Podobnosti chaotického chování Lorenzova 05 modelu a modelů ECMWF
Bednář, Hynek ; Raidl, Aleš (vedoucí práce) ; Jaňour, Zbyněk (oponent) ; Pokorný, Pavel (oponent)
Tato práce zkoumá schopnost Lorenzova chaotického modelu z roku 2005 simulovat křivky prediktability vypočtené z ročních průměrů denních dat numerického předpovědního modelu ECMWF z období 1986-|2011 a ukazuje podobnost těchto křivek Lorenzova modelu s počtem proměnných N = 90. Dále tato práce zkoumá aproximace křivek a diferencí křivek obou modelů s cílem korigovat parametry určené z aproximací modelu ECMWF a tím odhadnout největší Ljapunovův exponent, modelovou chybu a limitní hodnotu křivky prediktability tohoto modelu. Korekce je provedena na základě porovnání parametrů obou modelů a na základě porovnání s největším Ljapunovovým exponentem (λ=0,35 den-1 ) a limitní hodnotou křivky prediktability (E∞=8,2) Lorenzova modelu. Parametry jsou určeny z aproximací kvadratickou hypotézou s a bez modelové chyby, logaritmickou a obecnou hypotézou a hyperbolickým tangensem v úpravě s a bez modelové chyby. Výsledný odhad průměrné hodnoty největšího Ljapunovova exponentu modelu ECMWF je λ=0,37 den -1 , limitní hodnoty křivky prediktability jsou odhadnuty jako nižší, než je teoreticky prezentováno a na základě porovnání modelů je představena nová metoda určení modelové chyby.
|
|
|
Velmi krátkodobá předpověď srážek pro teplou polovinu roku
Mejsnar, Jan ; Sokol, Zbyněk (vedoucí práce) ; Jaňour, Zbyněk (oponent) ; Žák, Michal (oponent)
Současné systémy velmi krátkodobé předpovědi srážek primárně využívají extrapolaci pozorované radarové odrazivosti. Využil jsem extrapolaci a studoval limity předpovědí s využitím konceptu dekorelačního času (DCT). Použil jsem údaje z dvou radarů pokrývajících území České republiky z teplých částí čtyř let a spočítal DCT v závislosti na vybraných podmínkách popisujících stav atmosféry. Zjistil jsem, že průměrné DCT pro extrapolaci je 45,4 minut. Průměrné zvýšení DCT v porovnání s persistentní předpovědí je 13,4 minut. Nicméně v závislosti na meteorologických podmínkách může DCT vzrůst nebo klesnout o více než 40%. Také jsem zkoumal vývoj DCT během dvou vybraných konvektivních událostí. Zjistil jsem, že DCT se může výrazně měnit v čase, což je důsledek změny charakteru atmosféry během konvektivní události.
|
|
|
Urban Ventilation Dependence on Geometric Configuration
Kukačka, Libor ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce) ; Carpentieri, Matteo (oponent) ; Uruba, Václav (oponent)
Název práce: Ventilace městské zástavby v závislosti na jejím geometrickém uspořádání Autor: RNDr. Ing. Libor Kukačka Katedra: Katedra fyziky atmosféry Vedoucí disertační práce: prof. RNDr. Zbyněk Jaňour, DrSc., Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i. Abstrakt: Cílem práce je výzkum vlivu geometrie městské zástavby na její ventilaci za použití fyzikálního modelování proudění v aerodynamickém tunelu. Za účelem měření advektivního a turbulentního transportu znečištění uvnitř složité geometrie městské zástavby, navíc ve vysokém časovém rozlišení, byla vyvinuta speciální měřící metoda. Touto metodou bylo nejprve proměřeno šíření znečištění napříč křižovatkou uvnitř zjednodušené zástavby z přízemního bodového zdroje umístěného v uličním kaňonu, a to pro čtyři různé směry větru. Následně bylo simulováno šíření znečištění ve složitější zástavbě, přičemž bylo použito přízemního liniového zdroje znečištění vlastní konstrukce, pomocí něhož byly modelovány emise z automobilové dopravy. V rámci tohoto experimentu byly proměřeny tři typy uličních kaňonů s různou geometrií při kolmém a šikmém směru větru na podélnou osu kaňonů. Na základně proměření svislých bočních a vodorovných ploch uzavírající uliční kaňony byl zjištěn zásadní vliv geometrie městské zástavby a směru nabíhajícího větru na procesy ventilace. Zatímco v...
|
|
|
Impact of Turbulence Generators on Turbulent Characteristics and Structures
Kellnerová, Radka ; Jurčáková, Klára ; Jaňour, Zbyněk
The turbulent generators are routinely used to produce very turbulent flows. Special type of vertically slenderize spires are applied to enhance turbulent diffusion from the surface upwards in order to increase the boundary layer depth. This paper studies the influence of variable upstream distance of generators on formation of both vortical and non-vortical organized structures within a test section. The 2-component 2-dimensional time-resolved particle image velocimetry measurement of the flow was performed in the wind channel with very rough surface. Intermittent flow dynamics was evaluated by means of higher order moments, vorticity, quadrant and wavelet analysis. The downstream evolution of the flow suggests that equilibrium between roughness- and spires-produced turbulence was reached at the distance of 7 spires height.\n
|
host ::
RSS.