土地利用类型变化对兰州市大气边界层特征影响的数值模拟

利用3个不同时期土地利用资料,对2012年6月份兰州强迫大气背景下陆面特征的USGS、MODIS以及卫星反演资料分别进行数值模拟,并与土地利用类型变化对兰州边界层的影响进行了对比分析.结果表明,WRF模式在高分辨率（1 km）下,模拟积分稳定,数据改变前后能较好地模拟兰州市区大气边界层特征;土地利用类型的改变对中尺度的环流形势没有影响;温度场上山谷温度明显高于山区温度,表现为热岛效应,且高度越低强度越大;不断改变土地利用类型,代表城市化进程,影响城市边界层高度且其不断增加,改变地表能量特征且其不断增加,土壤湿度不断减少.     

不同高度层实测风速与数值模拟风速特征分析

利用山东省地面气象站、梯度测风塔、探空站实测风速资料以及WRF模式模拟风速资料,对比分析了二者边界层不同高度风速分布特征。结果表明,实测结果与模拟结果风速分布特征基本一致,说明WRF数值模拟数据具有较好的代表性,对今后提高高分辨率数值预报和对城市空气污染研究具有重要意义。     

一次暴雨过程的数值模拟和诊断分析

利用NCEP 1°×1°的6 h再分析格点资料和气象台站实测降水资料,采用WRF中尺度数值模式,对2008年7月23日发生在山东日照市的一次大暴雨过程进行了数值模拟和诊断分析。结果表明,此次大暴雨是在副热带高压、高空槽、西南低涡和切变线的共同作用下发生的;低层强烈的水汽输送和水汽辐合使暴雨区大气湿层迅速增厚,为暴雨的形成提供有利条件,水汽通量辐合中心与暴雨的落区有很好的对应关系;低层辐合高层辐散的配置有利于对流发展和低层水汽向高空输送;强烈垂直上升运动为暴雨发生提供了动力条件;700 hPa的垂直螺旋度与相应时次1 h降水存在很好的相关;强降水时段,暴雨区上空形成了从低层一直延伸到对流层顶层的正垂直螺旋度柱,暴雨中心的降水峰值正好出现在正螺旋度中心出现时段,垂直螺旋度中心的大小及变化一定程度上代表了降水系统的强弱和变化。     

两次强降水过程数值模拟的对比分析

该文利用中尺度WRF模式,结合实况探空资料,对2次强降水过程进行数值模拟的对比分析,结果表明:不同试验的模拟结果中于高原模拟的大值雨带范围偏大,而盆地的大值雨带整体向西南偏移。模拟结果中出现误差原因之一都表现为500h Pa高度场上出现低压中心偏移;在温度和水汽的垂直廓线中,高原和盆地的模拟结果都与实况探空站的变化趋势一致。不同点表现为:温度和水汽模拟的垂直廓线中,高原的平均误差小于盆地。     

WRF边界层参数化方案对青海强降水数值模拟的影响--以2012年7月28-30日发生在青海东部的一场强降水为例

利用WRFV3中尺度数值预报模式提供的8种边界层参数化方案（YSU方案、MYJ方案、GFS方案、QSE方案、MYNN2.5方案、MYNN3.0方案、ACM方案、Boulac方案）,对2012年7月28-30日发生在青海东部的一场暴雨进行数值模拟比较试验。整体而言,湍流动能类方案（MYJ、QNSE、MYNN2.5、MYNN3.0、Boulac）能够较好地反映出了降水区的宽度与走向;在湍流动能类方案中,无论是降水的强度还是气象要素的模拟,与实际比较接近是的高阶湍流动能类方案,在此例中,MYNN2.5方案优于MYNN3方案。     

持续性霾天气与大气边界层气象条件的关系分析

利用地面气象观测资料以及气象探空资料,从环流形势特点、边界层风速、逆温强度、湿度垂直分布特征、混合层高度、通风系数等方面分析了2013年1月11 ～ 17日长春市持续霾天气的气象条件.结果发现,此次霾天气发生在高空不断有弱槽扰动、冷空气总体较弱的天气背景下,大气边界层逆温强、风速偏小、湿度大、混合层高度持续＜800 m、边界层通风系数持续＜3 000 m2/s,致使大气水平扩散能力和垂直交换能力弱,引发了此次持续霾天气.     

2种边界层参数化方案对1013号超强台风“鲇鱼”数值模拟的敏感性研究

利用中国台湾地区"侵台台风之飞机侦察及投落送观测实验(DOTSTAR)"探空数据与WRF模式(3.8版本),针对1013号超强台风"鲇鱼"开展了边界层参数化方案的数值模拟敏感性研究。结果表明,非局地YSU方案在台风强度、路径、螺旋雨带、内核尺度以及台风外围位温、水汽混合比、风向这些方面的模拟效果优于局地MYNN2方案;但在风速的模拟上,YSU方案与MYNN2方案没有明显的优劣之分。     

冬季新疆和田地区某羊舍内自然通风的数值模拟

采用CFD(Computational fluid dynamics)方法对南疆地区的羊舍内自然通风下的室内环境进行数值模拟.模拟时对整个计算区域采用六面体网格进行划分,对羊舍天窗和北窗附近区域的网格进行加密处理,生成的网格数约为453 360个.羊舍CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象,外界气象条件、羊舍外维护结构和室内地面等作为边界条件处理.对冬季南疆地区羊舍北窗开启和关闭两种情况下室内的速度场、温度场进行数值模拟.根据数值模拟的结果表明在白天可以开启北窗进行通风.     

滇东北一次飑线过程数值模拟及诊断分析

采用数值模拟方法对2007年6月14日滇东北一次飑线过程进行诊断分析。结果表明：对流层低层中尺度涡旋是飑线形成和维持的主要原因。冷空气入侵导致对流层中层形成较强的南北风切变,南北气流的汇合造成大气上冷下暖的不稳定结构,为强对流天气的发生发展提供了较好的动力和热力条件。飑线前沿存在强烈的气流辐散辐合,从而导致剧烈的局地上升和下沉运动,并形成局地垂直环流,是冰雹和大风产生的直接原因。飑线前沿气旋性和反气旋性涡度发展旺盛,且强烈发展的正负涡度区和气流的垂直运动相配合。     

南京冬季一次浓雾过程的微物理特征

2007年12月19—20日南京出现了一次浓雾天气,其中能见度小于50m的强浓雾持续了13h。结合自动气象站及能见度仪观测资料,利用美国DMT公司生产的FM-100型雾滴谱仪,分别连续观测了这一雾过程中雾滴谱分布、数密度、含水量等微物理参量。结果表明,此次雾过程具有爆发性发展特征,雾滴数密度、含水量及平均直径在40min内骤增,能见度急剧下降,浓雾转变成强浓雾。     

七台河市冬季大气边界层特征研究

利用实际观测的资料．对七台河市大气边界层内的风场、温度场和大气混合层高度的特征分别进行了研究,采用ATDL模式计算方法进行了风速与烟源有效高度分析,提出了浑浊气体排放的最佳时间。     

西安地区一次大雾天气过程的数值模拟研究

利用非静力平衡中尺度模式WRFV3.2、NCEP 1°×1°再分析资料和常规观测资料,对2002年12月12～13日西安地区一次持续大雾天气进行阶段性数值模拟研究。结果表明,利用WRFV3.2模式能较好地模拟出大雾的范围、强度和生消过程,但模拟白天雾的强度较弱。这次大雾是平流辐射雾过程,在夜间的辐射降温和弱冷空气的入侵共同作用下,西安地区形成冷气垫,造成逆温产生,逆温的存在为大雾的产生和维持发展提供了有利的层结条件;地面湿度大,逆温层结稳定又有效地抑制了水汽向高空传输和能量交换,为大雾产生提供了充沛的水汽条件;在大雾产生和维持期间,微风有利于近地面的湍流交换,使辐射冷却作用扩散到适当高度,也可使水汽垂直输送到一定高度,有利于雾的产生和发展。而白天太阳短波辐射造成的逆温层抬升是引起大雾减弱和日变化明显的主要原因。     

初冬一次连续雾的天气要素特征和污染状况分析

在吉林地区的天气学资料和物理量的基础上,结合发生在2007年11月7~9日持续3 d的大雾天气,从天气学形势、要素特征特别是大雾发生、维持、消散的天气学条件出发,并结合环保局空气污染监测数据,对大雾天气的空气质量进行了分析。结果表明:大雾发生前期,低空有弱冷空气活动,大雾维持期间北部维持高脊使得没有强冷空气入侵,850 hPa以下有深厚的逆温层存在,近地面层逆温持续存在,且低空风速较小,相对湿度大,500~850 hPa有弱的冷平流;由于稳定的逆温层结存在,不利于污染物的扩散,大雾天气里空气污染指数为三级,空气质量为轻度污染。     

华北平原大雾天气CINRAD／SA雷达超折射回波与数值模拟分析

利用2004—2007年石家庄CINRAD／SA型多普勒天气雷达资料,对华北平原出现的10次大雾天气过程中的超折射回波特征进行了统计。并利用中尺度模式MM5V3的数值模拟结果结合探空实况对2005年11月19～21目的华北平原大雾天气过程的超折射回波的形成原理进行了分析。结果表明,华北平原大雾天气有利于大气波导的形成;超折射回波具有明显的时空分布特征,太行山对超折射回波分布有明显影响;在0．5°平面位置显示产品上超折射回波主要分布在东部平原,出现在夜间和上午;在大雾天气过程中出现超折射回波表明大雾天气的进一步发展和维持,为华北平原大雾天气的监测、预报提供新的技术手段和科学依据。     

地下水数值模拟中河流的处理方法及存在的问题

对河流在地下水数值模拟中的处理方法及存在的问题进行了探讨。特别针对河流作为定(或给定)水头边界处理过程中出现问题的原因进行了剖析,并提出改进方法。     

辽宁一次连续大雾的天气要素特征分析

[目的]探讨大雾的形成、持续及消散的原因。[方法]在辽宁省的天气学资料和物理量的基础上,结合2009年11月29日～12月2日发生在辽宁11个地区持续4 d的大雾天气,从天气学形势、要素特征,尤其是大雾发生、维持、消散的天气学条件出发,对此次连续大雾过程进行了较为详细的分析。[结果]此次大雾是由于辽宁处于鞍形气压场中,弱冷空气扩散使地面有多处较弱中尺度辐合区,前期气温较高造成积雪融化,伴随辐射降温和西南平流输送作用,出现了持续时间较长的大雾天气。同时,由于风速小和上空逆温层的存在,不利于潮湿空气的扩散;加之华北地区也出现大雾天气,高空西南气流将华北地区的潮湿空气输送到辽宁上空,更加重辽宁大雾的强度。[结论]该研究为进一步做好空气污染气象预报提供依据。     

大涡模拟分析地表热通量对边界层对流卷的影响

本文利用1995年8月14日SCMS外场试验期间的观测资料,以及大涡模式模拟的边界层垂直速度数值实验结果,研究边界层对流卷的发展演变和地表热通量对其形式和强度的影响。对观测资料的分析表明：边界层对流卷的上升气流是暖湿气流,下沉气流则相对干冷。模拟结果显示：当有边界层对流卷存在时,地表热通量越小,对流卷的线性特征越明显,对流强度越弱;随着地表热通量的增大,组织性将减弱,对流运动发展强烈;当地表热通量值增大到维持边界层对流卷的阈值,对流卷的线性特征将消失。