海岸地区空气污染物输送与扩散的数值模拟

本文建立了求解三维扩散方程的数值模式,以经过处理地形影响经连续方程调整模式计算得到的三维风场和实测铅直湍流扩散系数作为输入,模拟了沿海城市秦皇岛地区海陆风演变过程中空气污染物(SO_2)浓度的时空分布(x-y和y-z两个剖面)。模式的数值求解,在水平方向采用伪谱方法,铅直方向采用上游格式和六点格式,对三维扩散方程运用分步求解的数值方法,用计算所得的地面SO_2浓度分布和实测值比较,一致性相当好。显示在早晨和傍晚出现极大值,午后出现极小值。计算所得的日平均浓度与实测结果相比,也相当吻合。分析表明,本文所建模式行之有效,且数值计算稳定性表现良好。     

一种可变烟团轨迹模式的计算方案

本文简要阐述了烟团轨迹模式及其在区域空气污染物输送与扩散估算中的应用特点,介绍了目前流行的对各种大气过程模拟处理的途经。运用作者组建的一种模式,选取适当模式参数和气象资料,对一个450×450平方公里范围的区域空气污染物的输送和扩散作了模式计算,算例表明了模式运用的可取性。为进一步了解此类模式性能,作了模式及其参数的灵敏度检验,结果表明:空气污染物的沉积速率、化学转化率、输送风场等对浓度估算结果影响显著,而热力混合层等因子的影响则不甚灵敏。     

临安地区地面SO2变化规律及其源地分析

利用后向轨迹的簇分析方法,研究了1994年9、10月份不同流场条件时,临安地面SO2的变化规律。采用Lagrangian传输、扩散、沉降模式计算了中国大陆以及东部较发达的几个区域对临安地面SO2的贡献。与实际观测资料对比表明,模式能够较好地模拟出临安地面SO2的浓度量级和变化趋势。同时,模式结果也表明,作为区域污染背景监测站,临安站观测的SO2浓度大小及变化趋势能反映中国东部发达地区SO2的浓度水平。     

高斯扩散模式的应用

本文用高斯模式估算了台州电厂一期工程SO_2浓度分布,并用现场监测的SO_2浓度资料进行拟合,结果表明:该厂所处丘陵地区,其扩散参数比平坦开阔地区大。P-G大气稳定度分类标准和高斯模式,只要对其扩散参数作适当的修证,同样适用于丘陵地区。用提级后B′类扩散参数估算的下风向主线上浓度分布、最大浓度及落地距离与实况吻合。     

温坨子区域地面水平流场分布特征研究

利用辽东湾温坨子地区冬夏两季大气扩散试验资料，采用风场诊断模式，对拟建核电站厂区水平风场的分布特征进行了研究, 以为评估该地区拟建核电站的大气污染扩散状况提供基本参数与依据。结果表明:冬季该地区水平风场分布主要有3种形式:1) 呈偏南风型的风场；2) 偏北风型的风场；3) 厂址附近位于高低压中心之间，或整个区域是一均压场, 这时系统风弱，局地风 (包括山谷风及海陆风) 明显，整个区域地面风场比较混乱。夏季该地区水平风场分布主要有4种形式:1) 受季风控制，呈偏南风型的风场；2) 系统风较弱，呈海陆风型的风场；3) 锋前低压控制，产生切变型的风场；4) 受季风控制，呈偏北风型的风场。     

论几种点源模式及其在平坦地形上的应用

本文用高斯(正态)模式(G·S)、SCIM模式,GDM模式以及GCDM模式,分别计算了南京大厂区在各种稳定度条件下SO_2瞬时浓度,并与SO_2的实测浓度作了对比分析。结果表明:GCDM模式的计算误差最小,并与实测浓度有较好的一致性。     

辽东湾温坨子地区冬季水平风场的分布特征

利用辽东湾温坨子地区大气扩散试验资料,采用风场诊断模式,对拟建核电站厂区冬季水平风场的分布特征进行了研究。结果表明：冬季该地区水平风场分布主要有3种形式：(1)呈偏南风型的风场;(2)偏北风型的风场;(3)厂址附近位于高低压中心之间,或整个区域是一均压场,这时系统风弱,局地风(包括山谷风及海陆风)明显,整个区域地面风场比较混乱。夏季该地区水平风场分布主要有4种形式：(1)受季风控制,呈偏南风型的风场;(2)系统风较弱,呈海陆风型的风场;(3)锋前低压控制,产生切变型的风场;(4)受季风控制呈偏北风型的风场。     

用K理论研究南京大厂地区污染物扩散

本文用三维K理论扩散方程对南京大厂地区污染物浓度分布特征进行了讨论。在K理论扩散方程中,输入的风速廓线、扩散系数廓线采用Businger通量廓线关系式。用塔层风资料求取了南京地区近地面特征量。用具有四阶精度的Chapeau函数方法对三维K理论扩散方程进行数值求解,计算了大厂地区SO_2年平均浓度分布,和实测值基本上吻合。本文还研究了忽略水平扩散系数、不考虑风速随高度变化,对污染物地面浓度分布的影响。结果表明:在点源的下风方1—5千米范围内,不管是较强的还是较弱的风,忽略水平扩散系数都会使计算的地面浓度估计过高;忽略风速随高度的变化,会给计算带来一定的误差。     

一个考虑地形影响的三维中尺度Monte-Carlo多源模式

本文设计了一个考虑地形、湍流统计量垂直非均匀和非平稳过程影响的三维中尺度Monte-Carlo多源模式。模式模拟了珠海地区大气SO_2浓度时空分布,很好地揭示了由海陆风和山谷风控制下浓度的日变化规律,计算与实测浓度之间平均比值为0.94±0.2388,其结果是令人满意的。本模式具有概念清楚,没有作人为的特别假设和数值解平流扩散方程时出现的伪扩散问题,更能反映湍流扩散本身具有随机性这一本质的优点。     

重庆市区地面风场的数值研究

建立了一个模拟复杂下垫面风场的中尺度模式，利用该模式对重庆市区地面风场进行实况模拟，计算结果与客观实际相吻合，说明该模式具有较好的模拟能力。该模式模拟的风场可以作为大气扩散研究的初始风场，为节省野外气象观测经费有着重要的意义。     

关中盆地近地面风场和大气输送特征分析

利用2017年151个地面气象站的逐时观测数据和相关高空资料分析关中盆地近地面风场与输送特征。首先分析盆地内代表性站点的风速和风向观测事实,然后用CALMET风场诊断模式和轨迹计算模式获取当地逐小时风场和每日逐小时传输轨迹,分析风场类型。结果表明:关中盆地内日平均风速约1～3 m s?1,夏季风速高、秋冬季低;盆地中央的主导风向以沿地形走向的东北风和西南风为主,盆地四周测站的主导风向表现出顺着地形向盆地中央汇流的趋势。各站主导风向的季节变化不大。盆地内风场分为系统控制型、弱天气背景型和局地环流型3类,全年出现日数比例分别占8%、17.3%和74.7%。以山谷风日夜循环为特征的局地环流型风场最多。以西安城区为源点的大气输送轨迹显示,系统控制型风场以偏东北方向的输送为主,弱天气背景型和局地环流型风场的轨迹输送都大致以偏东北和偏西（以及偏西南）沿盆地走向以及偏东南朝向秦岭山地这三个方向为主。局地环流型的轨迹影响范围小,集中于盆地中央和南侧山地之间,表明这是一种不利于污染扩散的风场类型。     

复杂地形气象场对污染物浓度空间分布影响的研究

利用WRF模式与多尺度空气质量模式(CMAQ)系统模拟了试验期间(2005年1月30-2月2日)兰州市城区SO2的地面浓度,并根据模拟结果进一步分析了兰州市冬季污染物的空间分布特征。研究结果表明西固区和城关区各有一处污染物高浓度区域;受排放源空间分布和气象场的综合影响,夜间SO2地面污染范围小于日间,夜间污染物地面最大浓度明显高于日间,夜间模拟区域平均值低于日间;水平流场和山谷风环流形成的垂直运动均对污染物地面浓度有明显影响。     

贵阳市地面风场的数值研究

建立一个模拟夏杂下垫面风场的中尺度模式，利用该模式对贵阳市地面风场进行实况模拟，计算结果与客观实际相吻合，说明该模式具有较好的模拟能力。该模式模拟的风场可以作为大气扩散研究的初始风场，对今后发市将开展的大气污染状况预报工作有实际意义。     

大气污染物含量分布与环境气象条件的关系

将1981—1986年我国大气降尘量、SO_2、NO_x及降水物pH平均值的分布特征与同期的平均雨量、雨日、相对湿度和地面风场等的分布作了对照,发现其间存在一定关系,当上述环境气象场发生变动或出现反常时,这些大气污染物的分布也将发生变化。     

复杂地形城市冬季大气污染的数值模拟研究

采用中尺度大气动力模式与大气扩散模式相结合的方法，针对复杂地形条件下兰州市冬季无明显冷空气入侵天气过程时段（1994年12月2－3日）的大气污染状况，进行污染物（二氧化硫和烟尘）浓度分布的数值模拟研究，分析了模拟的风场的气温层结随时间的变化以及污染物浓度的分布及其变化，进一步分析了模拟的风场和气温层结与污染物浓度分布的关系。结果表明，该模式系统对兰州市大气边界层结构及污染物浓度的分布有较好的模拟能力，并证明了该模式系统可适用于兰州市大气质量预测预报研究。     

应用MM5模式对地面大风过程的模拟试验

用MM5模式对2 0 0 1年4月1 7～1 9日、5月1 2～1 5日辽宁省出现的大风过程进行了模拟,并与1 3个代表点的气象观测站资料或野外风电场测风资料作了对比。结果表明:模式能较好地模拟区域风场的演变和分布特征;对逐时风速的模拟与实况有一定差异,但模拟值与实况变化比较同步,基本反映出单点风速变化的趋势;对瞬时风速大于1 0m·s-1和平均风速大于9 0m·s-1的模拟明显偏小。模拟试验初步说明,MM5模式对区域地面风场形势、单点风速随时间变化特征的模拟较好,但可能减弱大风的实际强度。     

城市气候学扩散模式的应用研究

文章叙述了常州CDM-J和CDM-Ⅱ两种气候学扩散模式的计算处理和验证分析,就验证分析的平均比值、相关系数、均方根误差、平均绝对误差等多种模式性能指标而言都达到良好程度。尽管CDM-Ⅱ模式的预测效果仅比CDM-Ⅰ略优或不相上下,但由于它可以直接获得更接近实际状况的每日空气污染物浓度分布以及在计算机处理上的好处而比较值得推崇。文章还简述了CDM-Ⅰ模式在常州SO_2年平均浓度分布和环境效益分析、环境容量研究中的预测应用,取得成功的效果。     

贵阳市SO2浓度分布的数值模拟

本文使用有限元的ｃｈａｐｅａｎ函数法，数值求解一阶闭合的三维欧大气平流扩散方程（Ｋ模式），并以个性后的Ｍａｓｓ一层中尺度气象数值模式计算复杂地形条件下的水平风场，据实测风廓线推广到三维，将其平流扩散方程的气象背景场输入，联接两模式使之成为研究城市多源污染物分布状况的实用数值模式。利用现有的常规资料作初始值，对贵阳市ＳＯ２浓度分布值进行模拟，结果表明与实测浓度分布基本一致。     

复杂气流系统中的空气污染物输送与扩散的烟团轨迹模式研究──Ⅰ:烟团轨迹模式介绍

建立了一个三维时变、考虑风切变的烟四轨迹模式,用以模拟复杂气流系统中污染物散布的特征.模式具有以下几个特点：（1）常规资料作为模式输入,对边界层参量进行参数化.（2）重新考虑了混合层反射。（3）利用新的扩散参数计算方案.（4）修正了烟团分裂方案。模式能够处理湍流和风切变引起污染物扩散、非均匀风场对污染物的输送、干湿沉积、线性化学反应、混合层高度和稳定度的周日变化、地形地物等对污染物散布的影响。     

建筑物对称性对大气输移特性影响的模拟研究

运用修正的k-ε双方程湍流模型分别对非对称性建筑物和对称性建筑物周围的流场和污染物浓度场进行模拟,计算出地面风速为3 m/s时不同建筑物周围的流场与污染物浓度场分布。结果表明:建筑物的形状对建筑物周围风场和污染物浓度场有明显的影响,不同形状建筑物尾流区形态各不相同。数值模拟结果对研究建筑物周围的传输特性有一定的指导意义,并对污染物的扩散机理进行了探讨。