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用一个两层密度不同的流体所组成的非线性浅水模型讨论了过山气流的变化特征。结果表明:在背风坡下游,如果弗罗德数Fr大于1,则在不同的条件下将会出现波状的、水跃的以及“破裂”的气流,如果Fr小于1,将只会出现“破裂”气流;在山地上空,地形波关于地形分布是非对称的。 相似文献
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分层气流条件下地形降水的二维理想数值试验 总被引:1,自引:0,他引:1
利用WRF v3.5中尺度数值模式,在条件不稳定层结下,针对分层气流(基本气流风速和大气湿浮力频率呈二层均匀分布)过山时,地形对降水的影响进行了多组二维理想数值试验,以研究不同高度、尺度山脉和不同方向基本气流对降水形态和分布的影响。模拟结果表明,地形重力波触发对流是地形降水的主要机制之一,地形波的特征(波长、振幅)和传播均受到地形和基本气流的影响,其中,强基本气流流经高而陡峭的山脉时,更容易在其背风坡捕捉到重力波,地形降水呈现多种模态,反之亦然;当改变基本气流与山脉交角时,主要通过影响地形强迫抬升速度、基流对波动稳定性发展来进一步影响地形降水的强度和分布。 相似文献
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地形对于气流运动影响的数值研究 总被引:7,自引:3,他引:7
建立了二维、非静力平衡的数值模式,研究地形对上游气流的阻挡以及大振幅背风波谷与下坡风的形成。结果表明:地形的阻挡效应受地形高度、大气层结及地形非对称性等因子的影响。数值试验与理论分析都证明地形越高、层结越稳定时阻挡作用越强;同样条件下,迎风坡坡度大的地形容易对气流形成阻挡。此外,分析了地形高度、大气层结、地形非对称性以及基本入流大小对背风波谷及下坡风强度影响的规律,并通过一次实际观测对数值模拟结果进行了检验。 相似文献
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本文采用数值试验方法,讨论了一个高度只有200m的小尺度地形的阻塞作用,表明当大气低层的平均风速和温度层结使得Froude数小于1时,就有可能在地形的上风向形成阻塞。本文共试验了一般稳定层结、深厚逆温和浅薄逆温几种情况,讨论了数值结果和Froude数判别式之间的差异和原因,并计算了阻塞发生时的浓度分布。 相似文献
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三维多层流过山产生的山地重力波研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为了研究了三维多层气流过山产生的三维山地重力波和大气船波动力学理论,在本文中,改进了一个多层流过山的三维山地重力波的线性理论计算模式,分析了三维多层流过孤立山地产生的三维山地重力波和大气船舶波的物理机制及其表现特征。揭示了多层流过孤立地形产生发散模态和横波两种模态拦截背风波的气象条件,增强了人们对山地重力波动力学的理解和对山脉重力波及其相联系的山脉天气的预测能力。 相似文献
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大气中的位涡守恒和Rossby波的能量、波作用与拟能守恒 总被引:1,自引:0,他引:1
推导得到普遍形式的位涡度守恒方程,其条件是外源G和摩擦F组成的矢量散度为零,放松了位涡守恒的绝热无摩擦限制,对准地转位涡方程,利用WKB近似,得到了层结可变情况下的ROssby波的能量、波作用和拟能守恒的条件,对于空间缓变的基本气流,它们分别是基本气流与空间坐标无关,基本气流与x无关和基本气流是空间坐标的函数。最后还给出了地形存在情况下的Rocsby波的能量、波作用和拟能守恒的条件。 相似文献
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地形影响的飞机颠簸及其数值仿真实验 总被引:1,自引:1,他引:1
首先利用中尺度数值模式ARPS模拟气流过山生成飞行数值仿真所需要的风场,然后利用飞机载荷因数变量方程进行飞机飞行的数值仿真试验。研究结果表明,气流过山产生的山脉重力波由于风切变临界层破碎,一方面能在对流层产生较强的湍流引起晴空飞机颠簸,另一方面也能在山脉背风面产生强烈下坡风,背风转子环流及低空湍流,影响飞机的起飞和着陆。揭示了飞机在过山脉地形背风面所产生的大气湍流中飞行时引起飞机颠簸的物理机制,有助于增强飞机颠簸的预测能力和飞行气象保障能力。 相似文献
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塔中秋冬季大气稳定度频率分布 总被引:1,自引:0,他引:1
采用温度梯度法、理查逊数法、总体理查逊数法分别分析塔中地区秋、冬季的大气稳定度的差异以及大气稳定度的分布频率特征.结果表明:不同的方法对大气稳定度的计算结果有很大影响,采用Ri法和BRi法能够较好的反映塔中秋冬季大气稳定度的变化;塔中秋、冬季大气层结以稳定层结为主,不稳定层结出现频率次之,中性层结出现的频率最小;秋季、冬季稳定度频率有一定差异,秋季中性层结、稳定层结频率小于冬季,不稳定层结大于冬季. 相似文献
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《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2010,(1)
采用温度梯度法、理查逊数法、总体理查逊数法分别分析塔中地区秋、冬季的大气稳定度的差异以及大气稳定度的分布频率特征。结果表明:不同的方法对大气稳定度的计算结果有很大影响,采用Ri法和BRi法能够较好的反映塔中秋冬季大气稳定度的变化;塔中秋、冬季大气层结以稳定层结为主,不稳定层结出现频率次之,中性层结出现的频率最小;秋季、冬季稳定度频率有一定差异,秋季中性层结、稳定层结频率小于冬季,不稳定层结大于冬季。 相似文献
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三维层结流中地形上空湍流边界层结构特征研究 总被引:3,自引:2,他引:1
利用中尺度数值模式ARPS,在理想条件下研究了旋转、地表摩擦的共同作用下,均匀来流条件下,三维层结大气中地形上空及其边界层结构特征.重点讨论了不同的山地流动Fr数、不同上游来流方向情况下,山地流动及其边界层的特征.在大气稳定层结条件下,山地流动具有上游阻挡、下游急流加速以及重力波破碎等流动特征,这些山地流动特征在柯氏力的影响下,均表现出了南北非对称性.当山地流动的Fr数增加(增加地形高度)时,山地流动的南北急流增强,由于柯氏力的影响,南侧急流的增幅更为显著,流动的南北非对称性增强.在干过程山地流动中,由急流所导致的强烈的垂直风切变,是湍流边界层产生和发展的直接决定因素. 相似文献
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山地露天矿自然通风风流与湍流结构的数值模拟 总被引:4,自引:2,他引:4
利用建立的三维非力能量闭合的大气边界层数值模式,研究了中性层结条件下某露天矿自然通风的风流和湍流结构特征及影响因子。研究表明:坑内水平风场在坑底或采壁处受地形的影响很大,在矿采深与开口宽度比较小或者来流风速随高度的切变不大时,坑内气流为平直型,有利于通风;反之坑内则形成环流,且在环流范围内较大的湍能,不利于通风,易产生高浓度的污染物。本模式模拟的结果还与风洞模拟和高阶闭合模式模拟的结果作了检验比较 相似文献
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本文对气流流经三种不同水平宽度的地形所产生的动力学效应进行了研究。应用定常的二维模式作数值模拟,结果表明:大尺度地形可影响到山脊上游的大气运动,山脊上游出现下沉气流,造成干燥气候;中尺度山脉促使下游大气产生波状扰动,可影响飞机飞行;小尺度山丘(或建筑群)对气流中的气溶胶扩散会产生影响。充分孓解小尺度地形气流的特点,可给山区城镇工厂烟囱的合理布局以及作物育苗阶段的秧田选地提供依据。 相似文献
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地形重力波拖曳效应的参数化 总被引:1,自引:1,他引:1
当稳定的层结气流越过不规则地形时,会激发地形重力波,在合适的条件下,这种重力波会向上传播。这种重力波的传播与大气静力稳定度、垂直风切变等有关,而且在垂直方向可以传播到很高的高度。为了在中期数值预报和气候模拟中,解决由于地形引起的系统误差,例如纬向风太强、急流位置有偏差等问题,就有必要考虑到由于地形激发的地形重力波及其对大尺度气流的作用。观测表明,与地形重力波有关的天气尺度雷诺应力的量级,一般情况下,只有几十个帕斯卡。地形重力波的水平波长也可能只有几十公里。由于数值模式分辨率的原因, 相似文献
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本文主要讨论地形对天气系统的影响,研究了斜压大气中地形背风气旋的问题。用小参数法简化基本运动方程,利用青藏高原和落基山脉的实际地形,采用FFT的数值方法,考虑了不同地形、风切变、大气层结等诸因素对地形扰动的影响。结果表明:青藏高原和落基山脉东侧的地形扰动与统计结果较一致;层结对地形扰动的影响较敏感。 相似文献