碘化银人工冰核在云中的扩散及飞机播撒航线的设计

为在飞机播撒碘化银进行人工增雨中科学设计飞行航线。本文推导并求解了湍流扩散方程，得出了过冷层状云中ＡｇＩ人工冰核的扩散规律。为此为根据给出了飞行航线间距满足的方程和ＡｇＩ的空间浓度。     

层状云中垂直线源的扩散问题

下投式飞机和火箭焰弹分散的催化剂一般都形成若干条垂直线源。该文利用湍流扩散的梯度输送理论,提出了层状云中垂直线源催化剂扩散的理论模式,并给出了顺风向和垂直于风向发射的多条线源催化剂浓度叠加效应的计算公式。     

层状云中垂直线源的扩散问题

下投式飞机和火箭焰弹分散的催化剂一般都形成若干条垂直线源。该文利用湍流扩散的梯度输送理论，提出了层状云中垂直线源催化剂扩散的理论模式，并给出了顺风向和垂直于风向发射的多条线源催化剂深度叠加效应的计算公式。     

湍流大气中水平风速模涨落的相关

推导出湍流度不大时,水平风速模涨落的相关,方差等量与分量风速涨落相应量联系的近似式。計算表明,在大气湍流微結构研究通常遇到的湍流度下,模量的相关与順风分量相关差不多. 說明了小尺度大气湍流中,风速模涨落的空間相关也可以近似地以时間相关来代替. 討論了推导时引入的附加条件在大气中的合理性。     

玛纳斯电厂冬季大气扩散的试验研究

在进行大气环境质量的评价和预测时,对大气扩散规律的分析是十分重要的.目前普遍采用的方法之一是用观测平衡气球轨迹的方法计算扩散参数.本文对1989年冬季,在玛纳斯电厂用平衡气球轨迹法进行的大气湍流扩散试验资料作了分析计算,并与P-G(帕斯圭尔一吉福德)结果进行了比较,提出了厂区不同稳定度条件下的大气湍流扩散参数σ_y和σ_z,为研究和摸清该区大气污染物的扩散能力提供了依据.     

层结大气中近地层湍流

本文对稳定层结大气中近地层湍流的层结订正函数导出了新的形式.据此而对的湍流普遍函数作出了新的规定.根据该方案对近地层湍流特徵作了若干讨论.最后并绘制了计算近地层湍流特性量的图表,藉此可以很方便而准确地由梯度观测直接估各市地近地层湍流状况.     

行星边界层内扩散特征的一个数值研究

使用近年来PBL内实测平均风,湍流统计量和拉氏时间尺度随高度变化的结果,对用最简单的二阶闭合假设导出的三维定常物质连续方程作数值解,分析讨论了风速、风向和湍流统计特征量的垂直切变以及粗糙长度z_0对PBL内浓度分布的影响。本文的结果对PBL内湍流扩散本质的认识及污染模式的建立均有益处。     

风垂直切变对中距离扩散特征的影响

使用行星边界层(PBL)内垂直涡旋扩散系数K_z的湍流统计形式和埃克曼风廓线,对三维扩散方程作数值解,分析讨论了风速、风向的垂直切变对污染轨迹和水平扩散参数σ_y的影响,得到一包含民切变因子的污染轨迹和σ_y的表达式。计算结果表明,在影响中尺度扩散的因子中,风切变是—重要因子,尤其是中性到稳定大气一侧,风切变σ_y的影响已超过湍流本身的贡献,因此,它是一个最重要的因子。我们将本文的扩散型σ_y和考虑风向切变订正后的 Pasquill’s扩散型以及在9个不同地方收集到的野外实测资料作了比较,其结果表明,本模型比P氏模型更接近实际,在稳定大气一侧,P氏扩散型的风向切变订正过大。     

理查逊数与中尺度扰动稳定性的关系

本文通过用摄动方法求解对数压力坐标系下原始方程组的线性解，来研究理查逊数与中尺度扰动的稳定性的关系，得出了零级近似和一级近似下对称不稳定以及零级近似几种特殊的斜压不稳定判据。     

静风条件下的大气污染探讨

大气污染物在环境中的扩散、稀释最主要的因子是风和湍流,通常情况下,风速切变大,则湍流强,大气污染物的混合作用和湍流交换也大,这更有利于污染物的稀释和扩散,反之,风速甚小,不利于污染物的扩散和稀释,但尤其是在静风条件下,最不利于大气污染物的稀释和迁移,故对静风和小风出现频率较高的区域,要特别重视静风和小风的变化。目前一般的处理静风方法有三:其一,利用静风扩散模式来研究;其二,是将静风资料略去;其三,     

用二阶闭合理论确定扩散系数

大气扩散研究中,K理论是很重要的一个研究方向,但如何将扩散系数K表示为可测气象参数和时空坐标的函数,仍没有公认的办法。本文从Donaldson以二阶闭合方法导出的污染物湍流脉动通量方程出发,求出了污染物湍流脉动通量与平均浓度梯度间关系的完整形式,与K理论相比,得到了扩散系数。      

DISSIPATION EFFECT ON THE FLOW OVER MOUNTAINS

In the paper,the turbulent dissipation is considered in the model for studying the flow overmountains.The governing equation is a first order ordinary differential equation derived from analgebraic equation without dissipation case.The solution is sensitive to the upstream condition ofdissipation.The dissipation not only reduces the strength of discontinuity but also changes theproperties of the governing equation.In the paper,the qualitative characteristic features of thegoverning equation are discussed.The numerical results with super and sub-critical cases are alsodiscussed in detail.The results show that the turbulent dissipation is an important factor and is notnegligible.     

DISSIPATION EFFECT ON THE FLOW OVER MOUNTAINS*

In the paper,the turbulent dissipation is considered in the model for studying the flow over mountains.The governing equation is a first order ordinary differential equation derived from an algebraic equation without dissipation case.The solution is sensitive to the upstream condition of dissipation.The dissipation not only reduces the strength of discontinuity but also changes the properties of the governing equation.In the paper,the qualitative characteristic features of the governing equation are discussed.The numerical results with super and sub-critical cases are also discussed in detail.The results show that the turbulent dissipation is an important factor and is not negligible.     

大连区域海陆风环流的数值模拟

本文基于海陆风环流的形成机制,在研究分析海陆风环流形成的物理模型基础上,建立了海陆风环流的数学模型。根据此基础,以大连地区海陆风环流为计算实例,模拟了海陆风形成的压力场、速度场、温度场和湍流动能场的日变化及太阳辐射日变化的过程地面的能量变化及导致的湍流动能的变化,预测出海陆风环流的水平湍流扩散系数和动量、温度和湍流动能的垂直湍流扩散系数,为求解海陆风中的污染物扩散浓度以进行环境污染损失评价提供参考。应用此模型,对大连地区的海陆风环流进行了数值模拟,定性与定量地给出了海陆风场中的速度、压力、温度及湍流动能分布情况和主要参数值。结果表明,海陆风环流的大气压力场局地日变化较小,温度场变化较明显。在中午前后,动量、温度和湍流动能的垂直扩散系数达到了最大值。模拟结果与其他文献模拟结果的对比表明,本文建立的模型模拟与实验的结果相符,但预测精度仍需要进一步检验。     

沙尘暴垂直输运的两相流理论Ⅱ：气柱挟卷模式

为了改进气块法对沙尘沉降问题的研究,文中利用气柱法,考虑沙尘气体与环境的交换作用以及气柱内湍流交换作用.计算结果表明,均匀场中有利于沉降的条件为较大的初始沙尘浓度扰动与较小的初始温度扰动,而且温度扩散系数越大越有利于沙尘沉降,沙尘浓度扩散系数越大越不利于沙尘沉降,湍流过程在均匀场中对沙尘沉降影响不大.考虑剑更真实的环境场,得出在环境的垂直沙尘浓度梯度与温度梯度的参数域中,初始沙尘扰动越大越有利于沙尘沉降,初始温度扰动越大,越小利于沙尘沉降.同时给出4种不利于沙尘沉降的过程:(1)上升浓度变化过程;(2)下沉浓度变化过程;(3)上升温度变化过程;(4)下沉温度变化过程.根据这些过程分析参数对沙尘沉降的影响得到:温度扩散系数越大越有利沙尘沉降;沙尘浓度扩散系数越大不利十沙尘沉降;垂直温度湍流交换系数越大有利于缓降区甚至是非沉降区的上升;垂直沙尘浓度湍流交换系数越大越有利于沙尘沉降.     

On the choice of diffusion schemes in numerical simulation of crystallizing aerosol propagation in the cloud medium

Considered is the parameterization of turbulent distribution of aerosol in the cloud medium, basing on three-stage diffusion model, in which the first, second, and third stages describe diffusion at small, intermediate (comparable with the Lagrangian scale), and large time intervals, respectively. Used are semiempirical diffusion equations which take into account the features of diffusion at different stages. The effects of temperature and humidity stratification on vertical turbulent regime are suggested to be described by means of the modified Richardson number. The distribution of crystallizing aerosol in a thick convective cloud is numerically studied from the point of view of hail-protection technology.     

500hPa月平均距平场演变的宏观描述

近年来,采用数值方法进行长期预报和气候异常的研究有了很大的进展,但是这些研究多是沿用了中短期预报的概念和方法,由于长期天气系统是一个强迫耗散的非线性系统,而“耗散系统最终将趋向维数比原始相空间低的极限集合——吸引子,许多自由度在演变过程中成为‘无关变量’,最终剩下支撑起吸引子的少数自由度”。如果不考虑系统的极其复杂的暂态行为,我们自然可以把这些‘无关变量’去掉,从而把高维动力系统简化成低维动力系统。这个解释H.Haken称做随动原理。本文的目的旨在应用上述原理探讨长期天气异常演变的宏观描述方法。我们希望这里提出的概念和方法将有助于建立有效的长期数值预报模式。     

Effect of nonlinear dynamic process on formation and breakdown of blocking

With the L-P approximate method (variation of parameter method), a barotropic channel model in β-plane is used to study the effect of nonlinear interaction between two waves with different scales on the formation of blocking. The approximate analytical solution, which can describe the process of the blocking formation, maintenance and breakdown, has been obtained by using the method of approximate expansion. The importance of nonlinear interaction between two waves with different scales is stressed in the solution. The result suggests that the nonlinear interaction is the main dynamic process of the blocking formation. Some required conditions of blocking formation are also discussed.