全国各省市气象科技期刊文摘(18)

1黄河上游地面点源催化剂的扩散《气象科学》2003年第3期张加昆青海省气象科学研究所810001摘要应用高斯地面点源催化剂质点扩散模式,分层考虑风向、风速垂直变化和逆温层、混合层顶反射,模拟估算了多云天地面点源发生的碘化银质点在垂直方向上的扩散分布。结果表明:从地面到2km的范围内,12时以前碘化银质点基本能扩散到距地面2km的高度,但浓度极值约100L-1。14时以后其浓度极值能达到250L-1以上,从地面扩散到1km高度并进入低云云体的时间约25min,到达2km高度的时间约48min,其浓度能达到人工影响降水的需要。2农田生态系统大气硫沉降通量的…     

对流边界层中粒子随机扩散模式和高斯模式的比较

用粒子随机扩散模式和高斯模式模拟的对应３种源高的横风向各分浓度的结果与水槽试验的结果进行比较，发现粒子随机扩散模式能较好地模拟出水槽试验结果，说明该模式能用来模拟对流边界层的扩散，而高斯模式不能完全反映对流边界层的扩散。比较两种模式的模拟结果，发现粒子随机扩散模式由于考虑了对流边界中由卷流和热泡引起的垂直方向上湍流的非均一性，比高斯模式能较好的模拟出污染物在垂直方向上充分混合较快、水平方向上扩散范     

修正的拉朗日K模式及其在区域尺度中的应用

本文建立了模拟区域尺度的大气污染物输送与扩散过程的拉格朗日Ｋ模式，该模式结构简单，计算量小。初始浓度场采用高斯烟流扩散模式确定大气污染物的垂直分布，克服了区域模式在近距离短时间预测浓度精度不高的缺点。应用修正的拉格朗日Ｋ模式预测上江苏省区域排放的ＳＯ２在大气中输送与散布过程，验证结果表明该模式的精度能够满足区域环境污染物分布预测等环境应用的需要。     

黄河上游地面点源催化剂的扩散

为研究黄河上游河曲段地面点源碘化银质点的垂直扩散范围，作者引用高斯地面点源催化剂质点扩散模式，分层考虑风向、风速垂直变化和逆温层、混合层顶反射，模拟估算了多云天地面点源发生的碘化银质点在垂直方向上的扩散分布。结果表明：从地面到2km的范围内，12h以前碘化银质点基本能扩散到距地面2km的高度，但浓度极值约100L^-1。14h以后其浓度极值能达到250L^-1以上，从地面扩散到1km高度并进入低云云体的时间约25min，到达2km高度的时间约48min，其浓度能达到人工影响降水的需要。     

修正的拉格朗日K模式及其在区域尺度中的应用

本文建立了模拟区域尺度的大气污染物输送与扩散过程的拉格朗日K模式，该模式结构简单，计算量小。初始浓度场采用高斯烟流扩散模式确定大气污染物的垂直分布，克服了区域模式在近距离短时间预测浓度精度不高的缺点。应用修正的拉格朗日K模式预测了江苏省区域排放的SO2在大气中输送与散布过程，验证结果表明该模式的精度能够满足区域环境污染物分布预测等环境应用的需要。     

背风坡流场和浓度场的数值模拟

本文利用数值积分方法求解二维山地地形大气热力-动力学方程组以及扩散方程。模拟了山地背风坡的流场情况.作为应用,模拟了背风坡不同位置上的排放源在不同的大气稳定度条件下浓度场的分布情况,通过浓度场的垂直扩散方差σ_z~2和实测资料的比较表明:本模式能够反映不同地形和不同天气条件下的污染物质输送及扩散状况,因而有可能成为解决复杂地形上污染扩散的实用方法.     

烟囱和逆温高度对污染物输送和扩散的影响

早期扩散模式都假定平均风是单向的、均一的,因而可以应用高斯分布。不过,高烟囱的出现使愈来愈多的污染源处在地面边界层之上。在行星边界层里风向和风速都随高度改变,污染物的输送和扩散与均匀流场里的情况大大不同。本文给出烟囱高度和大气热力层结对行星边界层里污染物浓度分布的影响。一、方程和扩散模式行星边界层里的平均风和温度在水平方向可认为是均一的,水平尺度比垂直尺度大得多,扩散方程、运动方程和热力方程分别为     

山区复杂地形上区域大气质量模式的试验研究

由于复杂地形上的气流多变，所以，进行区域空气质量模拟是比较困难的。根据大气污染总量控制和环境规划的需要，发展了一种可适用于山谷城市的大气质量模式，该模式的主要特点；（１）采用目前尚少的复杂地形上的三维边界层模式作为大气扩散模式所需城三维边界层要素场；（２）用复杂地形上的三维以模式和斯扩散氏架源（包括面源）和主架源所造在的地面ＳＯ２浓度，然后将两者的模拟浓度在相应网各上叠加。验证结果表明，该混合模式     

一堆气候模式的灵敏度分析

在本文中我们设计了一个只有垂直方向的一维气候模式。该模式可以用来研究大气中CO_2气体浓度从330增加到660ppm时地面温度的变化。同时我们将分析几个反馈机制对气候系统灵敏度的贡献,其中包括大气湿度反馈、云反馈和地面反射率反馈等机制。     

山区城市大气污染物传输扩散的数值模拟

利用Monte-Carlo模式预测了山区城市（贵阳市）的SO2地面浓度分布。为实现城市面源的数值模拟，对Monte-Carlo模式的浓度计量和水平扩散等方面做了改进。作为模式的输入参数，风场得自于对三维观测数据的客观分析，湍流的参数化公式按现场超声风速仪实测数据进行了调整和校核。其风廓线不完全遵循一般规律，在距地面50—500m之间，常出现一极值风层；该地区具有典型的山区小风扩散特征，稳定时u、v湍谱峰值明显地移向低频，水平扩散明显偏大。对模式做了理论和实验校核。在均匀湍流场条件下，和解析结果一致；冬季日平均浓度的预测值和监测值的相关系数为0.96。数值模拟结果表明:贵阳市冬季大气污染物的传输扩散主要依赖于强不稳定的天气条件和极值风层的扩散和通风作用。     

异模式嵌套及中期降水数值预报的试验

成功地将一有限区域细网格模式嵌套在T63L9全球谱模式中，并利用该嵌套模式 做了降水中期数值预报的试验。结果表明，嵌套的细网格模式预报的中期降水明显地优于该谱模式，要做好中期降水预报，使用嵌套模式是必要的。     

动态调节模型的三阶段最小二乘辨识方法

针对动态调节模型提出一种三阶段最小二乘辨识方法.先将模型变换为CARMA模型,估计出变换后的CARMA模型参数,再利用已得到的参数估计依次辨识原模型中的系统模型参数和噪声模型参数.该方法原理简单,有效可行.     

在细网格模式中引入总体边界层参数化方案的数值试验

本文把MM4模式中的总体边界层参数化方案引入到十一层细同治原始方程数值模式中去，用它与仅考虑简单边界层国擦的细网格模式对一典型江淮气旋天气过程分别作了24小时对比模拟试验；初步试验结果表明：边界层总体参数化方案的引入是可行的，对模式的预报效果在某些方面有显著改进．     

GRAPES全球切线性和伴随模式的调优

伴随技术是四维变分同化（4DVar）系统中计算代价函数梯度的最佳办法,切线性和伴随模式的效果和效率直接影响着4DVar系统的发展。基于GRAPES（Global and Regional Assimilation PrEdiction System）全球切线性和伴随模式1.0版本,利用GRAPES全球模式2.0版本在并行框架和性能等方面的改善,重新优化和设计了GRAPES全球切线性伴随模式2.0版本,提高了GRAPES全球切线性和伴随模式的效果和效率,优化了切线性模式程序结构,使其计算时间最优可控制在非线性模式的1.2倍以内;采用在切线性模式中保存基态的方法,重构了伴随模式的程序结构,使其计算时间最优控制在非线性模式的1.5倍以内;在GRAPES全球切线性物理过程的设计中,将线性物理过程的轨迹基态计算和切线性扰动计算解耦,提高了GRAPES全球切线性和伴随模式的计算效果和效率。     

GRAPES中尺度模式地形有效尺度影响的理想数值试验研究

针对区域GRAPES模式,设计并实施了一系列不同属性气流条件下的二维与三维理想数值模拟试验,通过比较分析不同尺度地形的模拟试验表明,模式地形尺度的选择对模式预报能力有着非常重要的影响;同时指出6倍格距的地形尺度可以认为是区域GRAPES模式的最高有效分辨地形尺度,6倍以下尺度的地形对该模式的预报能力是有害的,应该滤除,...     

NIM陆面过程模式的研究:模式建立与对比研究

为了真实模拟干旱、半干旱地区以及湿润地区的陆面与大气之间的能量和物质交换 ,发展了一个具有普适性的南京气象学院 ( NIM)陆面过程 ( LSP)模式。该模式是由等温植被参数化方案和本文建立的土壤模式所组成。土壤模式又分为五层模式和两层模式两种。利用 1 979年 5～ 8月“青藏高原气象科学实验”资料作验证 ,同时将五层模式与 Deardorff( 1 978)陆面模式、两层模式作了对比 ,结果表明五层土壤模式的模拟效果较好 ,它比 Deardorff模式优越 ,也比两层土壤模式模拟效果稍好一些。     

Comparison of Surface Wind Stress Anomalies over the Tropical Pacific Simulated by an AGCM and by a Simple Atmospheric Model

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｗｉｎｄ　Ｓｔｒｅｓｓ　Ａｎｏｍａｌｉｅｓ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　Ｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｐａｃｉｆｉｃ　Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｂｙ　ａｎ　ＡＧＣＭ　Ａｎｄ　ｂｙ　ａ　Ｓｉｍｐｌｅ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ＭｏｄｅｌＮ...     

越南河内市冬作物生长季降水量ARIMA预测模型

考虑了气候系统中一些变量突变时可能对预测关系的改变作用，用ARIMA（Auto-Regressive Integrated Moving Average)动态模型的建摸方法，通过SAS软件的计算，建立河内冬作物生长季降水量预测模型。用1996－1998年的独立资料检验，预测结果与实况接近。     

三种数值模式对四川省汛期降水预报性能的检验

应用国家基本观测站资料,基于MET系统的客观统计检验方法,针对24h降水分别评估SWCWARMS模式、GRAPES模式和ECMWF模式对2017～2019年5～10月四川地区汛期预报能力,得到如下几点结论:(1)SWCWARMS模式小到大暴雨降水范围大于实况,GRAPES模式小到暴雨降水范围大于实况、大暴雨多漏报,ECMWF模式小雨和中雨降水范围大于实况、大到大暴雨多漏报,三个模式无降水或微量降水均少于实况。(2)ECMWF模式对四川雨季小到大雨预报能力优于SWCWARMS和GRAPES模式,SWCWARMS模式在部分时次上暴雨和大暴雨预报优于ECMWF模式,GRAPES模式TS评分略偏低。(3)GRAPES模式在2018年秋季开始中雨及以上量级降水预报上改善大于SWCWARMS和ECMWF模式,SWCWARMS模式2019年空报较2017年和2018年显著降低;3个模式在小雨和中雨预报上不相上下,GRAPES模式优势在2019年大雨和暴雨预报上,ECMWF模式优势在2017年秋季和2018年初夏大雨预报上,SWCWARMS模式大雨和暴雨预报能力介于二者之间。(4)ECMWF和SWCWARMS模式川东预报优于川西,GRAPES模式川西预报优于川东;三个模式存在不同程度空报,川东地区空报略多于川西,其中ECMWF模式空报最多。      

AREM数值模式对2005年汛期四川的降水预报

应用中国科学院大气物理研究所的AREM模式，对2005年汛期四川进行了实时降水预报。结果表明：（1）AREM预报性能略好于成都区域中心业务运行模式ETA模式，对大雨和暴雨的TS评分，AREM略高于T213预报。（2）从梯度评分看，高度、温度、涡度等要素均为可预报，而地面温度、整层水汽含量和整层水汽通量散度可预报性较低。（3）AREM对5次区域性暴雨有较好的反映，但与实况还存在一定的差异，AREM降水强度预报较实况偏弱。