一个近地层中的三维随机扩散模式

利用横向Lagrange时间尺度T_(LY),与稳定度及高度的关系,本文建立了一个三维随机扩散模式,并用它模拟了近地层中地面源的扩散过程。模式计算结果表明:在稳定层结条件下该模式比取T_(LY)为常数得到的模式有明显的改进,而在不稳定条件下这一模式改进不大。     

大气湍流的非线性动力学参量与其经典统计量之关系

本文利用大气边界层近地层中观测得的风和温度时间序列讨论计算了湍流的非线性动力学统计参量与其经典统计量的关系。初步结果表明:当层结稳定参数z/L处于-0.7相似文献   

防护林地区近地面层湍流结构及通量特征研究

本文采用在大面积防护林地区近地面边界层中采集的湍流、辐射和廓线梯度资料,计算并分析了湍流结构及通量特征。结果表明:当-0.1<ξ<0.1范围内时,湍流动能,湍流强度随稳定度变化迅速;位温宏观量σ/θ_*服从σ_θ/θ_*=A(-ξ)~(1/3)规律,A=0.60;在湍流混合强烈时,林网内下层出现负潜热通量现象,并且林网上层潜热通量明显大于下层;湍流热通量则相反。本文还对计算湍流热通量和潜热通量的方法的适用性也做了比较,并且分别进行了误差分析。     

植被内部及其上方湍流场的数值模拟

植被内部及其上方的湍流流场对于了解植被与大气之间的动量、热量和质量交换过程极其重要。本文把高阶湍流封闭模型的Reynolds应力方程模型(RSM)应用于植被湍流的计算,得到了风速、湍流动能、Reynolds应力及能量耗散率的垂直分布,与现场观测数据比较,甚为满意。     

常见风参数的几种平均方法

一、风速的不连续平均法 对风参数进行平均,通常取T_0=10分,作为其平均时间间隔。在所选择的T_0范围内,风速V(t)的变化,可看作是具有各态历经性质的稳定随机过程。采用把湍流场分解为平均值场和脉动场的办法,可以写出 V(t)=V △AV(t)(1)式中V为T_0时间内速度的平均值;△V(t)为瞬时风速相对于平均值的脉动。 用高斯正态分布律来描述△V(t),具有足够的精度(参见本刊1982年第12期第33页)。所以在T_0时间内,V=常数,而△V(t)=0。     

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.     

青藏高原近地层热量湍流系数的实验分析

本文着重研究青藏高原近地层的湍流结构。使用梯度观测和热量平衡方法,确定了感热湍流系数(Kh)表达式中的无量纲系数1/ψmψh,并表明它与W.O.Pruitt等人的结果相当一致。本文还计算了睛天和多云条件下1米高度上感热湍流系数,最后比较了高原和低海拔平原上感热湍流系数与动量湍流系数的比值αT。     

广州近地层风的垂直分布及动力特性

本文讨论了广州近地层风的垂直分布特征,并在此基础上求取与大气扩散有关的一些湍流参量及风向脉动功率谱和方差,最后分析了近地层中尺度辐合随时间的演变及对大气污染的可能影响.      

一个对流边界层中的随机扩散模式

通过对对流边界层(CBL)湍流结构的分析,首次提出用两种不同尺度的湍流模拟CBL中的铅直扩散.在此基础上发展了一个随机扩散模式,并用它模拟了典型对流条件下两种高架连续点源的扩散.与Willis水槽模拟和Lamb等人数值模拟以及CONDORS计划外场试验的结果的比较表明,本模式能成功地模拟CBL中的横向积分浓度.与其它数值模式相比,还具有输入参数少、计算量极小和更加简单实用的优点.     

一维定常海上大气边界层数值模式

本文运用常通量层中的相似理论和湍流半经验理论,并通过Charnock提出的粗糙度随摩擦速度变化的经验公式,引入流动下界面的影响,建立了一维定常海上大气边界层数值模式。为检验模式的性能,对AMTEX’75实测资料进行了模拟,得到比较满意的结果。并计算了中性和不稳定层结下海上大气边界层中主要特征参量。     

T_42中期数值预报和T_21 6-10天延伸预报的统计检验

本文采用数值预报标准化统计检验方法,对1992年3-4月T_(42)500hPa72~b-120~b高度预报场以及在T_(42)资料的基础上,运用T_(21)模式制作的6-10天延伸预报500hPa高度场进行了检验,结果表明,T_(42)模式的精度虽然与欧洲中心的模式精度相比有一段距离,但T_(42)的预报能力业已达到较高水平;T_(21)模式第10天预报的趋势相关系数还可达0.6以上,即对中期预报具有可参考价值.     

用地面湿度参量计算我国整层大气可降水量及有效水汽含量方法的研究

根据1993年我国28个台站地面及高空气象要素资料,拟合出这28个台站所在地区整层大气可降水量同地面湿度参量(地面水汽压、地面露点)关系的经验表达式,并且在此基础上,通过引进地理纬度ψ和海拔高度H两个参量,将经验系数参数化,建立起由地面湿度参量计算整层大气可降水量的经验计算模式.另外还拟合出这些地区整层大气有效水汽含量同可降水量关系的经验表达式,提出一个先由地面湿度参量计算整层大气可降水量,再由此计算出整层大气有效水汽含量的方法.     

中国中东部地区不同气候背景下城市乡村气温差异研究

本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT_(城乡))。研究发现,中国中东部ΔT_(城乡)昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部的长三角地区ΔT_(城乡)存在显著昼夜差异:白天长三角地区ΔT_(城乡)大于京津冀地区;夜间则反之,京津冀地区ΔT_(城乡)大于长三角地区;黄淮地区昼夜ΔT_(城乡)特征介于前两个区域之间。分析发现,各地区昼夜ΔT_(城乡)与城市和乡村的地表温差(ΔT_(d城乡))有很好的相关关系。城市规模不是造成南北方昼夜ΔT_(城乡)差异的原因。结合大气热源(汇)Q_1和水汽汇Q_2等要素进一步分析其物理机制发现,大气热源(汇)Q_1是表征南北方ΔT_(城乡)昼夜差异的较好物理指标:(1)白天,南方乡村和城市比北方乡村和城市Q_1皆较大,但南北方城市下垫面类型类似导致其Q_2基本相同,而南方乡村地表蒸散发强烈、地表大气升温较慢,使得南方地区ΔT_(城乡)大于北方地区ΔT_(城乡);(2)夜间,北方乡村地区Q_1负值绝对值高于南方乡村、也高于北方城市,即北方乡村感热降温显著强于南方乡村和北方城市,而南北方城市Q_1值基本相同,使得北方地区ΔT_(城乡)大于南方地区ΔT_(城乡)。本文研究结果表明,高温湿润地区白天城乡温差更大,而低温干燥地区夜间城乡温差更大。     

沿海地区大气边界层扩散特征探讨

利用辽东湾近地层三轴风速仪资料分别计算不同稳定度的大气扩散参数及湍流强度。并将不同情况下的大气扩散参数及湍流强度进行了比较。结果表明：在地形相对平坦的辽东湾,在不同的稳定度下,σy和σx值均略大于同级布里格斯公式的计算值。在不稳定条件(C、B类)下,湍强值重大。     

沿海地区大气边界层扩散特征探讨

利用辽东湾近地层三轴风速仪资料分别计算不同稳定度的大气扩散参数及湍流强度。并将不同情况下的大气扩散参数及湍流强度进行了比较。结果表明 :在地形相对平坦的辽东湾 ,在不同的稳定度下 ,σy 和σz值均略大于同级布里格斯公式的计算值。在不稳定条件 (C、B类 )下 ,湍强值最大。     

湖南岳阳一次大暴雨过程近地层湍流特征分析

利用杭瑞高速洞庭湖大桥测风塔上的三维超声风速仪观测资料以及岳阳气象站逐小时降水资料,分析了2016年7月3—5日湖南岳阳一次大暴雨过程的三个不同时段近地层湍流特征。结果表明:(1)强降水来临前180—230min和结束前10—50 min的近地层物理量场出现异常,且强降水来临前的物理量场异常出现时间较结束前早。风速、湍流强度、湍流动能在大暴雨过程中出现异常偏大,强降水来临前230 min,风速出现最大值4.875 m·s~(-1);强降水结束前50min,湍流强度出现最大值,水平纵向、水平横向、垂直向的湍流强度分别为1.255、1.173、0.195。(2)强降水来临前与结束前,湍流功率谱密度出现异常偏大。大暴雨过程中的湍流功率谱密度减小,湍流功率谱密度最大值的频率左移。(3)强降水来临前的湍涡尺度最大,强降水期间的湍涡尺度次之,强降水结束后的湍涡尺度在三者中最小,低频大涡为大暴雨过程中的湍流活动提供了能量。     

两次台风过程近地层湍流度和阵风因子分析

利用2005年台风"麦莎"和"卡努"期间青岛海岸实测三维风观测资料,挑选6个10 min平均风速≥8 m/s的强风时段,使用矢量分析方法研究台风影响华东地区时近地层的平均风速风向变化、湍流度和阵风因子变化等湍流特性,结果表明台风影响期间,近地层湍流脉动风速不稳定,水平方向、垂直方向风速风向快速变化;虽然台风"麦莎"、"卡努"入海地点不同,不同强风时段近地层湍流度差异也较大,但湍流强度都表现为Iu(横向)＞Iv(纵向)＞Iw(垂直向).两次台风影响过程不同强风时段近地层阵风因子的变化与湍流度的变化是一致的,在风速增大风向转变的时段,湍流度和阵风因子明显增大.     

对边界层湍流系数日变化的探讨

本文根据摩擦平衡方程,导出了湍流交换系数K(z)的表达式,然后借助于K(z)的有限差分式,直接应用双经纬仪实测风资料,计算了该地Ekman层中湍流交换系数K(z)。计算和分析的结果如下:(1)Ekman层中的湍流交换系数具有显著的日变化特征,日变曲线的基本形式呈双峰双谷型,就整个Ekman层的平均而言,K的平均扰动值约为K的四倍。(2)K的日变规律同气温、位温变化的平均趋势基本一致。(3)K的日变程同风速的涨落有关,例如,黄昏显著的风速涨落,对应于K廊线的特定日变程。其中特别有趣的是:夜间平均风速的变化同平均K的变化趋势完全一致,但二者在白天的变化趋势恰恰相反。这种根据实溅风资料得到的微妙关系,客观地揭示出Ekman层中风速日变化的物理本质,那就是湍流混合强度的日变化。本文还给出了若干个典型的实例。      

6-7月T_(42)江苏中期暴雨诊断分析预报业务系统

采用PP法的思路,在对T_(42)预报的部分物理量和实况物理量场的诊断分析的基础上,建立6—7月江苏中期暴雨诊断分析业务系统,为1995年T_(63)中期模式的设入应用作好技术准备.1 T_(42)中期暴雨诊断分析预报模式1.1 T_(42)中期暴雨的诊断分析利用T_(42)预报的11个暴雨日的850hpa和700hpa,北纬25度至北纬40度、东经110度至东经125度,2.5×2.5网格,49个格点的东西风和南北风分量,进行全风速计算;结合预报的比湿、涡度、垂直速度等物理量进行暴雨诊断分析,将江苏暴雨的物理图象模式归纳如下:     

影响芜湖葡萄商品果率关键气候因子特征及预测

基于1994—2014年研究区葡萄的逐年商品果率数据,1965—2014年芜湖市逐月的气象数据和1981年7月至2014年6月国家气候中心的逐月88项新大气环流指数、26项海温指数,使用相关性分析、线性趋势、MannKendall和多元逐步回归分析,对影响葡萄商品果率的关键气候因子进行遴选,并在此基础上对遴选因子的近50年变化特征和短期气候预测进行了分析与研究。结果表明:影响葡萄商品果率的关键气候因子有7、8月的平均气温(T_7,T_8)、最高气温(T_(max7),T_(max8))、最低气温(T_(min7),T_(min8))、相对湿度(R_(H7),R_(H8))、日照时数(S_7,S_8),以及8月的平均气温日较差(ΔT_8),近50年T7、T_(max7)和T_(min7)显著升高,RH7、ΔT8和S8显著下降,其中T7、T_(max7)、ΔT_8的变化以渐变为主,而T_(min7)、R_(H7)、ΔT_8则发生过突变。这些关键气候因子与前期1年内的多项大气环流指数和海温指数显著相关,并遴选其中关键指数作为预测芜湖市7、8月葡萄商品果率关键气候因子的短期气候预测指标,计算出气候因子的预测方程,以期为葡萄种植能够有效应对气候影响、保证商品果率提供帮助。