环境湍流对烟云抬升的作用

本文研究了中性层结环境中湍流对烟云抬升的连续作用。取外部湍流卷挟率正比于湍流特征速度并叠加于自身卷挟率,分析表明,即使在抬升的早期,环境湍流对弯曲烟云的路径有不可忽视的影响,并使烟云路径加速变平。电厂烟云的实测资料表明,平均抬升路径实际上不完全符合无湍流环境的三分之二规律,而与本文理论结果更为接近。 本研究也发现,最大抬升高度及其出现的下风距离都是大气湍流度的灵敏函数。据此,我们分析了几个常用抬升公式的局限性,并推荐了一种反映大气湍流度的改型公式。     

南京大厂区大气污染物的浓度分布

根据实测的气象资料和大气扩散参数,选用了一系列大气扩散模式和烟云抬升公式,计算了扬子乙烯工程投产后大厂地区二氧化硫等污染物的浓度场。本结果为该区的大气污染控制和城镇规划提供了依据。     

环境湍流影响烟云抬升的比较研究

对几种烟云抬升模式进行了比较,分析了中性层结下环境湍流的对烟云抬升的作用,认为环境流连续作用于烟云抬升的各个阶段,且随烟云抬升而变化。抬升高度与环境湍流有关,湍流强度越大,抬升越低。     

论环境湍流对烟气抬升的作用

考虑环境湍流对烟气抬升具有增强烟气夹卷和促进烟气与环境空气间动、热量交换的双重作用，导出了中性层结条件下热烟气浮升的轨迹方程，并且无需对抬升的截止作任何假设，导得了理论的终极抬升公式。经与国内外烟气抬升实测资料对比，发现这些结果与实况基本一致。     

考虑环境湍流作用的烟气上升路径方程

本文利用我国的观测资料对中性层结时的烟气拾升路径作了细致的分析。发现抬升高度与距离之间符合幂次关系,但与不考虑环境湍流作用的2/3次律有系统偏离;这一偏离与烟流半径和高度的非线性关系相一致。上述事实与国外的一些观测结果均表明,环境湍流对烟气抬升的累积作用不容忽视。为此,提出了环境湍流与自生湍流的联合作用模式,由此导得的抬升路径方程可以满意地解释上述观测事实。模式还显示,卷挟速度除取决于切变速度及湍流强度以外,还是烟流半径的函数,因而在物理上更加合理。由联合作用模式导出的终极抬升公式比不考虑环境湍流累积作用的公式更符合观测结果。     

辽东湾东海岸地区热内边界层特性研究

利用辽东湾东海岸三个低空探测点的实测资料计算了各低空探测点的热内边界层平均高度,并将观测值与用经验公式得到的估算值进行了比较,给出了可用于这一地区的计算公式。     

近地层湍流通量计算及几种塔层风廓线模式的研究

利用近地层风廓线的积分形式和平均场资料计算了表征湍流通量和热量通量特征量。u_*和T_*.得到了几种稳定度条件下利用两层风、温实测资料计算u_*和T_*的方法,可以普遍应用. 本文还用铁塔风速资料对目前广泛采用的几种中性和非中性湍流交换系数分布模式代入运动方程得到风廓线计算公式并进行了研究.给出了误差范围.认为:不稳定时用Yamamoto的K_m模式导出的风廓线公式以及中性和稳定时用Yokoyama的K_m模式导出的风廓线公式与实测廓线比较符合,且计算比较简便.     

夜间逆温层高度的预报

本文用一维非定常位温方程,考虑湍流垂直输送和夜间长波辐射冷却作用,导出了晴空夜间逆温层高度的预报方程,并用成都双流机场的实测资料进行了计算.结果表明预报方程的计算结果与实测情况符合较好.     

安庆地区一次飞机积冰的气象条件分析

利用卫星、雷达、探空、飞机等观测资料和NCEP再分析资料,以及数值模拟结果,对2016年3月8—9日我国安庆地区的云系特征和飞机积冰气象条件进行了分析,并对比了几种积冰指数算法的计算结果。结果表明,此次飞机积冰发生在寒潮天气背景下,强冷空气造成锋面逆温。实测飞机积冰现象出现在对流降雨结束后的层积云层顶部,积冰高度对应高空锋区逆温层底部,云顶高度约为3.4 km,云顶温度为-10℃,无降水和雷达回波,云中主要为过冷水,丰沛时段飞机观测过冷水平均值为0.36 g·m~(-3),基本无冰相粒子。当云顶高度再度抬升,冰相粒子增多时,过冷水含量减少,不利于积冰现象发生。多种积冰指数对比分析表明,CIP初始积冰潜势算法较好体现了此次层积云飞机积冰特征。CPEFS模式模拟出了与实测比较一致的云宏微观结构。     

稳定大气中烟流抬升高度的确定

本文通过Boussinesq近似的非线性动力方程组,得到了烟流抬升高度的解析表达式,讨论了地形、大气稳定度等物理因子对烟流抬升高度的影响。结果表明:地形的分布对烟流抬升高度的确定有一定影响,大气稳定度对高度的影响尤为明显。本文还讨论了理论公式的实用条件。     

副热带高压脊线附近江苏两次强对流天气对比分析

利用常规观测资料、地面自动站资料、多普勒天气雷达资料和FY-2D、FY-2E卫星云图资料等,对江苏2010年8月18日和23日两次发生在副热带高压脊线附近强对流天气进行对比分析。结果表明:(1)在副热带高压控制下,当有足够强的抬升机制时,500 h Pa副热带高压脊线附近也会触发强对流天气,强对流天气发生在925 h Pa切变线和地面辐合线附近。(2)两次强对流天气发生前大气层结不稳定,呈上干下湿状态分布;这两个个例显示雷暴大风强对应于中高层大气干,而短时强降水强对应于低层湿层厚。(3)18日近地层强动力抬升作用,触发了对流风暴;23日抬升凝结高度、自由对流高度及对流温度较低,且没有对流抑制能量,边界层动力抬升和地面热力抬升共同作用触发了对流风暴。(4)多普勒天气雷达径向速度图上出现低空辐合,早于对流风暴新生时间,且低空辐合随时间持续或增强,有利于局地对流风暴的新生和发展,这对临近预报预警有一定的参考意义。     

雾能见距离和光衰减系数的参数化公式

应用实测的舟山海雾滴谱资料,计算了雾能见距离与光衰减系数参数化公式中各系数的值。讨论了用多次雾总样本求得的参数化公式与各次雾分样本参数化公式之间的偏差。对于二参数公式:(L=1.034/W(?)m),其最大偏差为20％;对—参数公式(L=Aw~(-B)),其最大偏差可达65％。还讨论了按海洋性雾和大陆性雾分类统计求出的—参数公式在计算各次雾的能见距离时与各次雾自身参数化公式计算结果的偏差。     

强浮升烟流终极抬升高度的确定

对强浮升烟流,采用通常意义上确定的抬升高度计算污染物浓度分布尤其是地面最大浓度会造成较大的误差。我们认为此时应取地面浓度达最大值处为烟流抬升的截止点。在这一假设条件下,本文得出了强浮升烟流的终极抬升高度计算公式和地面最大浓度距离计算公式。美国PPSP试验资料验证了我们的主要结论。     

黄山山脉地形对暴雨降水增幅条件研究

利用103个自动气象站、6个人工观测站资料和5 km×5 km局地分析预报系统LAPS资料,分析了黄山山脉的日雨量和短时雨量极值分布,发现日雨量极值分布与地形关系密切.运用凝结函数、水汽收支和增幅系数方法诊断并计算了暴雨的地形增量,结果表明,降水系统经过黄山山脉时,扰动加强是降雨增幅的主要原因.扰动风场辐合与地形高度有利配合形成的地形抬升速度是降雨增幅的主要动力因子,地形抬升导致的水汽垂直通量和水平通量辐合是降雨增幅的直接原因.     

临颍参考作物蒸发蒸腾量计算及对比分析

1 各月蒸发蒸腾量同小型蒸发均值的相关分析 依据彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式,利用临颍县1971～2005年每月气压、气温、平均最高最低气温、2 min平均风速、日照百分率、水汽压、相对湿度等气象资料计算月蒸发蒸腾量,并与同期的小型蒸发实测资料进行对比分析.     

在空气污染研究中应用风廓线参数之探讨

本文使用对数律和幂指数律公式,计算了年平均和不同稳定度、不同风速等级下的丘陵山地的风指数(α)和综合粗糙度(Z_0)值,对公式及计算结果的适用性进行了探讨。结果表明,对于地面边界层(SBL),此两公式在丘陵山区条件下均有较好的适用性。可利用某地年平均地面风速(V_(10))和数次实测烟囱口高度的风速(V_烟),应用对数律或幂指数律推算该地各高度上的风速。对于丘陵山区,对数律可适用于地面以上300m层次内。     

庐山不同高度雨滴谱分析

选取在庐山不同高度处测得的一次对流云降水过程资料,结合Hu等相关研究结果,分析了雨滴下落过程中各种物理机制的重要作用,并采用两种不同的水滴下落末速度经验公式,分别比对了不同高度处雨滴下落的末速度.所得结论如下:蒸发作用降低了小雨滴(D≤0.3 mm)和较大雨滴(1.5 mm＜D＜3.0 mm)的数浓度,增加了中等大小雨滴(0.3 mm＜D≤1.5 mm)的数浓度.大小雨滴在降雨不同时期和不同高度对含水量的贡献是不同的.雨滴直径在0.5～5.0 mm区间内,下落末速度经验关系式V(D) =9.65-10.3e-0.6D适用于海拔较高处;雨滴直径大于5.0 mm时,经验关系式V(D)=3.778D0.67适用于海拔较低处.     

贵州省分散式风电场空气密度计算方法研究

该文利用贵州省76个气象站的资料,对空气密度理论值跟海拔高度进行了拟合分析,得出了在没有温度气压观测的贵州省分散式风电场的的空气密度计算的高度公式。同时,结合贵州省测风塔实例进行了对比验证分析,结果显示:海拔高度和空气密度间存在明显的指数关系,空气密度随着海拔高度的增高而减小;通过气象站资料得到的计算空气密度的高度公式与理论公式间误差较小,适合贵州省分散式风电场的空气密度计算。     

边界层大气环境与空气污染问题的风洞流体模拟实验

在大气环境风洞中,采用人工形成边界层的方法,建立一定厚度的模拟边界层,测试确定边界层特征量,如粗糙度长z。风廓线指数n等。实验揭示了形成大气边界层的物理机制。用烟云照相法对模拟形成的高架点源排放烟流的抬升高度相大气扩散参数作了实验测定,并采用波动烟流法进行数据处理。讨论了排烟速度Vs和环境风速u对烟气动力抬升的影响;此外还对阶跃下垫面条件和障碍物后旋涡区中的扩散进行了分析。     

层状云云滴尺度谱分布及其谱参数计算

本文对飞机实测的层状云云滴尺度谱用不同谱分布公式进行拟合试验表明:用伽玛分布n(D)=ADαe-λD拟合实测云滴谱较好。并提出用实测云滴谱特征直径比值求取谱分布参数α的方法，求出α后，按lnn(D) –αlnD=lnA–λD线性回归，求出其它谱参数A、λ。此法比矩法更简便、精确。