非均匀下垫面边界层的观测和数值模拟研究(I):冷岛效应和逆湿现象的完整物理图像

利用HEIFE、DHEX和GAME/Tibet 3个观测试验和部分常规气象站观测资料,分析了下垫面非均匀条件下产生的冷岛效应和逆湿现象的完整物理图像以及它们对地表能量和五水转化的影响.分析结果表明,下垫面非均匀特征对五水转化有着明显的影响;冷岛效应和逆湿现象是下垫面非均匀性的必然结果,它们在自然界普遍存在;现有陆面过程模式很难刻画冷岛效应和逆湿现象,通常现有陆面过程模式很难将冷岛效应中的热量平流转化成蒸发潜热,同时陆面过程模式也混淆了逆湿现象和发生在下垫面上的大气水的冷却凝结.这些评述将有助于今后非均匀陆面过程的进一步研究.     

A TWO-DIMENSIONAL AND STEADY-STATE NUMERICAL MODEL OF THE PLANETARY BOUNDARY LAYER

In this paper, a two-dimensional and steady-state numerical model of the planetary boundary layer is developed. It includes the horizontal deformation of the eddy exchange coefficients and horizontal turbulence exchange. The difference betwcen the structure of the heat island and cold island is analysed using this model.     

大气边界层相似性理论及其应用

系统总结了大气边界层似性理论及其在湍流通量湍应用方面的研究进展，提出了该领域目前所遇到的一系列难题及未来发展方向。介绍了最近在这方面所取得的一些新的研究成果，客观评价了这些新成果的理论价值和应用现状。     

论中尺度运动对大尺度模式网格平均的次网格垂直通量的影响

较系统地阐述了中尺度运动对大尺度模式网格平均的次网格通量的影响方式和作用机制 ,提出了在大尺度模式中参数化次网格中尺度通量和地表次网格通量中尺度加强的思想方法 ,初步分析了这些参数化方法的缺陷和局限性 ,对几个在参数化中尺度通量和地表次网格通量中尺度加强时应重点考虑的关键因子提出了建议。最后 ,讨论了参数化非均匀大气的网格平均的次网格通量的一些新的想法及相关问题     

陆面过程野外观测试验的进展

Progresses in field observational experiments, which are three large international programs at present，about land一surface process are introduced comprehensively in the paper. Major results obtamed by the HAPEX and the FIFE and some preliminary results by the HEIFE are reviewed. Some problems, which should further be solved，in the field observational experiments are pointed out.
     

评述专著《动力系统自忆性原理——预报和计算应用》

由己知系统的过去历史推测该系统未来演变过程是预测问题原始实际提法。经典数理方程中的初、边值问题仅是预测问题的一种抽象和简化。要提高实际系统预测准确率 ,必须推广经典理论。动力系统自忆性原理就是这种推广中的一种。曹鸿兴教授的专著《动力系统自忆性原理———预报和计算应用》(地质出版社出版 ,2 0 0 2 )系统地论述了动力系统自忆性原理及其应用。那么什么是自忆性原理呢 ?通常 ,动力系统是用微分方程、积分方程、差分方程等来描述的 ,而对用含时间导数的方程描述的动力系统 ,在引进记忆函数并运用内积、分部积分和中值定理后可…     

对流涡自组织过程的数值研究

利用一个简化的浅对流模式，从非线性热力学观点出发，分析了热对流涡的自组织过程，揭示了系统熵收支与对流涡的形成及发展过程的关系。结果表明，系统失稳构成了对流涡形成的触发过程；在对流涡的发展过程中，涡的非线性自组织是对流涡组合兼并的动力学原因，而与这一过程相对应的负熵流是引起涡自组织并最终维持对流涡有序结构的非线性热力学原因。     

一个强冷岛的数值试验结果

本文利用考虑了流场水平非均匀切变的湍流涡旋系统和水平湍流交换的二维定常行星边界层数值模式,计算了一个发展较强的冷岛结构。     

河西地区绿洲的小气候特征和"冷岛效应"

通过河西地区近地层气象梯度观测研究,分析了河西绿洲的小气候特征,发现存在一种“绿洲冷岛效应”,并分析了这种效应的物理机制和实际意义.