Problemas inversos em física da atmosfera
Ano de defesa: | 2005 |
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Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Física
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Departamento: |
Física
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País: |
BR
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Palavras-chave em Português: | |
Palavras-chave em Inglês: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3940 |
Resumo: | Techniques for estimating unknown terms - such as eddy diffusivity and counter-gradient - in atmospheric flow are presented in this study. The methos is also used to identify the source term in atmospheric pollution. The scheme adopted is based on inverse problem methodology. The inverse problem is formulated as a non-linear optimization problem, where the objective function is defined as the square difference between observational data and data from a transport mathematical model. For estimating the properties of the atmospheric flux, an implicit strategy was used, and an Eulerian model was used as forward model. The estimation of the pollutant source term was tested employing a source-repector technique. In the pollutant dispersion simulation, a Lagrangian model was applied. For some inversions, regularized solutions should be searched. The Tikhonov and entropy regularizations were considered. Three different optimization methods were used: Levenberg-Marquardt, quasi-Newton (deterministic) e simulated annealing (stochastic). The results show a good performance of the proposed methodology in many tested situations. |
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2017-05-052017-05-052005-04-08ROBERTI, Débora Regina. Inverse problem in atmospheric phisics. 2005. 149 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2005.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3940Techniques for estimating unknown terms - such as eddy diffusivity and counter-gradient - in atmospheric flow are presented in this study. The methos is also used to identify the source term in atmospheric pollution. The scheme adopted is based on inverse problem methodology. The inverse problem is formulated as a non-linear optimization problem, where the objective function is defined as the square difference between observational data and data from a transport mathematical model. For estimating the properties of the atmospheric flux, an implicit strategy was used, and an Eulerian model was used as forward model. The estimation of the pollutant source term was tested employing a source-repector technique. In the pollutant dispersion simulation, a Lagrangian model was applied. For some inversions, regularized solutions should be searched. The Tikhonov and entropy regularizations were considered. Three different optimization methods were used: Levenberg-Marquardt, quasi-Newton (deterministic) e simulated annealing (stochastic). The results show a good performance of the proposed methodology in many tested situations.Neste estudo apresentam-se técnicas para estimar termos desconhecidos em fluxos atmosféricos, tais como coeficiente de difusão turbulento e termo de contra-gradiente. O método é também usado para a estimação de termos de fonte em poluição atmosférica. O esquema adotado é baseado na metodologia de problema inverso. O problema inverso é formulado como um problema de otimização não linear, onde a função objetivo é definida como a diferença quadrática entre dados experimentais e dados obtidos através de um modelo matemático de transporte. Para a estimação de propriedades de fluxo atmosféricos, uma estratégia de inversão implícita foi utilizada, onde um modelo eureliano foi empregado como modelo matemático. Para a estimação do termo de fonte de poluição, um procedimento de inversão empregando a técnica fonte-receptor foi testado em diversos cenários físicos. Para simulação da dispersão de poluentes na atmosfera foi empregado um modelo lagrangeano. Em alguns casos tornou-se necessário aplicar técnicas de regularização na obtenção da solução inversa. Regularização de Tikhonov e em entrópicas foram empregadas, quando necessário. Três diferentes métodos de otimização são utilizados: Levenberg-Marquardt e quase-Newton (determinísticos) e recozimento simulado (estocástico). Os resultados comprovam a robustez do método de inversão nas diversas situações testadas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFSMBRFísicaProblema inversoEstimação de fontesEstimação de parâmetros atmosféricosInverse problemSource estimationAtmospheric parameters estimationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAProblemas inversos em física da atmosferaInverse problem in atmospheric phisicsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisDegrazia, Gervásio Anneshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787248Z6Velho, Haroldo Fraga de Camposhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790004T8Moraes, Osvaldo Luiz Leal dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783106P7Silva, Celso Arami Marques dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797802D1http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768250T6Roberti, Débora Regina1005000000064003003003003003000cdbcef7-157f-4afc-832e-3ef4278782ccfdd0ed64-86a1-4386-86d8-f9c15a2e46cf23c6b161-9da5-45f2-a7fd-e903f28575213fbdaf06-8939-494e-b925-e38ffbc1ea84360af202-795f-4852-917b-ed983b39bcbbinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALDEBORA ROBERTI.pdfapplication/pdf5560338http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3940/1/DEBORA%20ROBERTI.pdf42025ea9488c6b561fd14060ac0b75c3MD511/39402017-07-25 11:01:17.291oai:repositorio.ufsm.br:1/3940Repositório Institucionalhttp://repositorio.ufsm.br/PUBhttp://repositorio.ufsm.br/oai/requestopendoar:39132017-07-25T14:01:17Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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