Giammanco, Ian M.;Schroeder, John L.;Powell, Mark D.
Wind and Structures
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제15권1호
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pp.65-86
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2012
Over the last decade substantial improvements have been made in our ability to observe the tropical cyclone boundary layer. Low-level wind speed maxima have been frequently observed in Global Positioning System dropwindsonde (GPS sonde) profiles. Data from GPS sondes and coastal Doppler radars were employed to evaluate the characteristics of tropical cyclone vertical wind profiles in open ocean conditions and at landfall. Changes to the mean vertical wind profile were observed azimuthally and with decreasing radial distance toward the cyclone center. Wind profiles within the hurricane boundary layer exhibited a logarithmic increase with height up to the depth of the wind maximum.
This present study describes an application of UV scanning spectrometer $O_4$ data for retrieval of aerosol vertical profiles in Seoul during the measurement period that includes two Asian dust event days. The results show large variations of aerosol load in vertical and temporal scales. Large variations in aerosol were observed at 1 km in height during the daytime in the measurement period when the Asian dust events took place. The aerosol load, however, was found to be largest at the surface compared to those retrieved at the higher atmospheric layers. The results also clearly identified the diurnal patterns of aerosol vertical distributions. The aerosol load was high in the morning and noon whereas it was low in the afternoon. This study demonstrates that UV scanning spectrometer observations of the oxygen dimer can serve as a potential method for determination of atmospheric aerosol vertical distributions and optical properties.
The vertical distributions of aerosol extinction coefficient were estimated using the scaling height retrieved at Gwangju, Korea ($35.23^{\circ}N$, $126.84^{\circ}E$) during a spring season (March to May) of 2009. The aerosol scaling heights were calculated on a basis of the aerosol optical depth (AOD) and the surface visibilities. During the observation period, the scaling heights varied between 3.55 km and 0.39 km. The retrieved vertical profiles of extinction coefficient from these scaling heights were compared with extinction profile derived from the Light Detection and Ranging (LIDAR) observation. The retrieve vertical profiles of aerosol extinction coefficient were categorized into three classes according to the values of AODs and the surface visibilities: (Case I) the AODs and the surface visibilities are measured as both high, (Case II) the AODs and the surface visibilities are both lower, and (Others) the others. The averaged scaling heights for the three cases were $3.09{\pm}0.46km$, $0.82{\pm}0.27km$, and $1.46{\pm}0.57km$, respectively. For Case I, differences between the vertical profile retrieved from the scaling height and the LIDAR observation was highest. Because aerosols in Case I are considered as dust-dominant, uplifted dust above planetary boundary layer (PBL) was influenced this discrepancy. However, for the Case II and other cases, the modelled vertical aerosol extinction profiles from the scaling heights are in good agreement with the results from the LIDAR observation. Although limitation in the current modelling of vertical structure of aerosols exists for aerosol layers above PBL, the results are promising to assess aerosol profile without high-cost instruments.
The free convection in a vertical tube open at both ends and heated at the heated at the wall is studied by analytical approach and checked by experiment. The flow is assumed to be both stable and laminar. The incompressible boundary layer equations fot the system were solved by a finite difference method for conditions of constant wall temperature and conctant wall heat flux. Temperature profiles of the flow in the tube were measured by thermocouples and are compared with the calculated profiles. Agreement of the analytical and experimental results was good.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권7호
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pp.907-913
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2011
Swirling flows are related to the spiral motion in the tangential direction in addition to the axial and radial direction using several swirl generators. These type of flows are used in combustion chambers to improve flame stability, heat exchanger to enhance heat transfer coefficients, agricultural spraying machines and some vertical pipes to move slurries or transport of materials. However, only a few studies three dimensional velocity profiles in a vertical pipe have been reported. In this present paper, 3 dimension particle image velocimetry(PIV) technique was employed to measure the velocity profiles in water along a vertical circular pipe with Reynolds number from 6000 to 13,000. A tangential inlet condition was used as the swirl generator to produce the required flow. The velocities were measured with swirling flow in the water along the test section using the PIV technique.
공간적으로 3차원의 특성을 지닌 해양에서 수직적인 수온 자료의 특성을 가시화하기 위해서는 각 수심층별 수평 수온분포도와 같은 2차원적 주제도나 3차원적 공간보간을 통한 입체 모델을 사용하게 된다. 이러한 방법은 해양 현상을 시각적으로 이해하는데 유용하지만, 수직적 수온분포의 공간 패턴 분석이나 수직적 수온의 특성과 다른 해양 요인(해양화학, 해양생물, 기후변화 등)과의 관계분석에는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 수온 수직구조의 주요 파라미터인 혼합층의 깊이, 최대수온구배, 수온약층의 두께를 추출하는 알고리즘을 이용하여, 수온의 수직구조 특성을 정량화함으로써 제주남부 해역의 수온 수직구조의 공간분포 특성을 밝히고자 한다. 이를 위해 수온 수직구조를 대표하는 세 가지 파라미터에 대한 공간분포지도 제작을 비롯해 공간자기상관 지수(Moran's I)를 계산하였다. 아울러, 세 가지 파라미터에 대한 군집분석을 수행하여 제주 남부해역을 4개 지역으로 그룹핑하고, 각 지역에 대한 수직 수온구조의 특성을 정의하였다.
In Korea, the ozone profiles have been acquired by using ozonesonde at Pohang station of the Korea Meteorological Administration (KMA) since 1995. These ozone soundings were performed at 0500 UTC on a weekly basis (every Wednesday) in a clear sky. The ozonesonde is equipped with the model 5A ECC sensor, which is one of the most common ozonesonde systems. There have been no attempts to evaluate the Pohang ozonesonde profiles compared with satellite. This paper will provide the first evaluation results for the ozonesonde profiles against HALogen Occultation Experiment (HALOE) measurements over Korea. During 1995-2004 periods, a total of 450 and 188 ozone profiles were obtained from the ozonesonde measurements from HALOE measurements over Korea, respectively. Hence, a total of 34 coincident profile pairs are extracted. Among those total profiles, 26 profiles from ozonesonde are compared against nearly coincident HALOE measurements in time and space. For ozone profiles, the results of statistical analyses showed that the best agreement between two measurements occurs in the 20-25 km and 30-35 km region, where the mean and RMS percent differences are less than ${\pm}5$ and 14%, respectively. For temperature profiles, the mean and RMS percent differences in 20-25 km region are estimated to be about -0.1 and 1.7%, respectively. According to the scatter plots between two measurements, ozone data are strongly correlated each other above 20 km altitude range with more than 0.8 correlation coefficients. It is found that the altitude (pressure level) differences between two measurements would mainly lead to the discrepancy (over 40% below 18 km) below 20 km in ozone profiles.
A numerical analysis is performed about the effects of aspect ratio on natural convective heat transfer from a vertical isothermal cylinder of 0.deg. C immersed in cold pure water. The results of analysis include velocity profiles, temperature profiles and mean Nusselt number of the steady flow region. As aspect ratio of vertical cylinder increases, the flow and heat transfer characteristics of vertical isothermal cylinder approach to those of vertical isothermal flat plate. Numerical solutions obtained for Rayleigh number and aspect ratio indicate the cylinders can be classified as short cylinder and long cylinder. In the cases of short cylinder and long cylinder, new heat transfer correlations are presented. Here, the coefficient values C of new heat transfer correlations are presented as the function of density extremum parameter $R^*/. Numerical results show that theoretical results are in close agreement with experimental results.ts.
The velocity profiles in the laminar free convection boundary layer on a uniformly heated vertical plate are measured by a Laser Doppler Velocimeter for air in the range of modified Grashof number G $r_{\chi}$*=1.172x10$^{9}$ . The fringe mode, forward scatter type of the LDV system is used and the small magnesium oxide particles are used for the scattering pafticles. The analytical non-dimensionalized velocity profiles are obtained by use of an analog computer for the comparison with the experimental results. The experimental reults are in good agreement with the analytical solution obtained with an aid of the analog computer.er.
A two-dimensional photochemical transport model (2D PTM) is simulated to describe the transport and chemical reaction of ozone related to aerosols in the troposphere and stratosphere. The vertical profiles and total amounts of ozone, which are advected by both residual Eulerian circulation and the adiabatic circulation under certain circumstance, have been compared with the observation data such as ozonesondes, Brewer spectrometer, the Upper Atmosphere Research Satellite (UARS), and the Total Ozone Mapping Spectrophotometer (TOMS). As a result, we find that the observed distribution of ozone Is adequately reproduced in the model at middle and high latitude in the Northern Hemisphere as well as at Phang ($36^{\circ}\;02'N,\;129^{\circ}\;23'E$) in South Korea. In particular, the 2D PTM is well simulated in the ozone decrease due to the Pinatubo volcanic eruption in 1991. However, ozone mixing ratio are more underestimated than those of UARS and ozonesondes, because are very sensitive to the latitude of transport across the tropopause associated with both Rummukainen errors and off-line model. Relative mean bias errors and relative root mean square errors of ozone calculations using the 2D PTM are shown within${\pm}10%$, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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