大气边界层物理与大气环境过程研究进展

总结了近5年来中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室(LAPC)在第二代超声风速温度仪研制、城市边界层研究、复杂地形大气边界层探测与数值模拟、湍流机理研究、大气污染模式发展与应用等领域的主要进展,其中,第二代超声风速温度仪的野外对比测试结果表明其主要性能完全达到了国际先进水平;北京城市化发展使得北京325 m气象塔周边近地面流场已经具备了典型城市粗糙下垫面的流场特征,近地面夏季平均风速呈现非常明显的逐年递减趋势;北京沙尘暴大风时期湍流运动主要是小尺度湍涡运动,而大风的概率分布偏离高斯分布,风速较大的一侧概率分布呈指数迅速衰减,大风中风速很大的部分具有分形特征;珠穆朗玛峰北坡地区两次综合强化探测实验是迄今为止在青藏高原大型山地中实施的针对山地环流和物质／能量交换最为全面和连续的大气过程探测实验;白洋淀地区的观测研究表明,非均匀边界层具有一般边界层不具备的特点,无论是边界层结构还是湍流输送方面,水、陆边界层之间存在一定的差异,凸显其地表非均匀性的作用;为了解决不同尺度、不同类型的大气污染问题和实际应用,研制或发展完善了多套大气污染模式系统,包括全球大气化学模式、区域大气污染数值模式、城市大气污染数值模式和微小尺度(如街区尺度)范围内污染物输送扩散模式。     

新疆阿舍勒块状硫化物矿床预测准则与外围找矿预测

阿舍勒块状硫化物矿床是中国阿尔泰成矿带重要的VMS矿床之一,位于阿尔泰西南缘的阿舍勒火山沉积盆地中.矿床受倒转紧闭向斜控制,边部发育喷流沉积岩.矿床上部层状块状铜锌矿体产出于玄武岩与英安质(火山)碎屑岩之间,与下部网脉状通道相矿化(体)构成典型的双层结构.在总结前人工作的基础上,依据构建的构造控矿模型与矿床结构模型,结...     

冰雪对珠峰北坡绒布河谷局地环流影响的数值试验

利用RAMS中尺度模式对珠峰北坡绒布河谷地区的局地环流进行了数值模拟,包括控制试验和敏感试验.观测结果表明,珠峰北坡绒布河谷地区午后盛行来自珠峰方向的偏南风,这与其他山区的山谷风日变化存在显著差异.与观测结果比较;模拟结果(控制试验)能够较好地再现绒布河谷中的偏南主导气流.模拟结果(敏感试验)还显示,在去除高大山体的冰雪下垫面后,绒布河谷地区下午仍可存在偏南气流,但偏南风出现时间明显滞后,此时该气流来自珠峰南坡的强劲偏南谷风气流.因此,我们认为珠峰北坡的冰雪表面对绒布河谷地区盛行的偏南气流存在很大影响,但热力驱动的山谷风环流也是维持该地区强烈下泄流的主要原因.     

CSAMT法和高密度电法探测地下水资源

我国乃至世界目前都面临着严重的水资源的短缺，利用新技术、新方法合理勘探开发并利用水资源，是经济腾飞的关键。本文概述了CSAMT方法和近几年来发展起来的高密度电阻率找水方法，列举了两种方法应用的的实例。实践表明这两种方法是水资源勘查的有效手段。     

一次黄海海雾事件的观测与数值模拟研究--以2004年4月11日为例

利用各种观测资料和RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式4．4版对2004年4月11日发生在黄海海域的一次海雾事件进行了研究。利用GOES(Geostationary Operational Environmental Satellite)-9和NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)-14可见光卫星云图对海雾的发生范围、演变过程等进行了描述，并对海雾发生前的大气背景场和气海温差场进行了分析；利用青岛和韩国济州岛2个站的探空资料对海雾发生时低层大气的稳定度进行了分析；利用RAMS模式对本次海雾事件进行了模拟，并计算了大气的水平能见度分布。计算结果与卫星云图所显示的雾区范围分布吻合很好。     

分形插值对共炮集记录叠前逆时偏移的影响

利用分形插值方法对稀疏采样的地震记录进行了插值加密处理,并对原始记录和分形插值重建记录进行了叠前逆时偏移处理．数值实验表明,分形插值重建的地震图是原始地震图的良好近似,而分形插值叠前偏移剖面是原始记录偏移剖面的良好近似,二者的分辨率几乎一样．利用分形插值重建技术可以在节约经济成本的情况下,得到地下结构的高精度成像结果．      

基于Shannon奇异核理论的褶积微分算子在地震波场模拟中的应用

本文在前人工作的基础上,建立了一种基于Shannon奇异核的交错网格褶积微分算子方法.文中不仅详细讨论了影响算子精度的各种因素,同时也着重分析了其在弹性波模拟中的频散关系和稳定性条件.通过和交错网格有限差分算子比较,发现该算子即使在高波数域也具有较高的精度.均匀介质中的数值试验也表明,该方法9点格式就基本上达到了解析解精度.而分层均匀介质和复杂介质中的地震波数值模拟也同时证实了该方法精度高,稳定性好,是一种研究复杂介质中地震波传播的有效数值方法.     

Monte Carlo多源模式在广东核电站大气环境评价中的应用

发展了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ多源模式并用于模拟广东核电站排放的放射性污染物浓度分布和干湿沉积量。数值实验和六氟化硫（ＳＦ６）示踪实验表明,模式能很好地反映复杂地形和生态下垫面对污染物的输送、扩散和干湿沉积的影响;与观测值相比,浓度计算值的准确率大于等于５０％的概率为５８４％。     

城市空气污染数值预报试验

采用城市空气污染数值预报模式系统, 并结合天津市部分气象资料和浓度监测资料对１９９８ 年１ 月１～１５ 日的ＳＯ２、ＮＯｘ和ＴＳＰ浓度进行数值模拟和试预报。结果表明,该模式运行稳定, 计算满足预报时效要求, 对ＳＯ２和ＮＯｘ日均值预报的准确率可分别达到６４％ 和７０％ , 对ＳＯ２逐时预报的准确率为５５％ ～６２％ , 对ＴＳＰ预报的准确率低于ＳＯ２和ＮＯｘ。此次预报试验说明,该模式可作为城市空气污染数值预报的基本模式进行初步应用,但仍需进一步的研究、发展和完善     

Carbon Monoxide emission and concentration models for Chiang Mai urban area

An emission inventory containing emissions from traffic and other sources was complied. Based on the analysis, Carbon Monoxide （CO） emissions from traffic play a very important role in CO levels in Chiang Mai area. Analysis showed that CO emissions from traffic during rush hours contributed approximately 90% of total CO emissions. Regional Atmospheric Modeling System （RAMS） was applied to simulate wind fields and temperatures in the Chiang Mai area, and eight ca~es were selected to study annual variations in wind fields and temperatures. Model results can reflect major features of wind fields and diurnal variations in temperatures. For evaluating the model performance, model results were compared with observed wind speed, wind direction and temperature, which were monitored at a meteorological tower. Comparison showed that model results are in good agreement with observations, and the model captured many of the observed features. HYbrid Particle And Concentration Transport model （HYPACT） was used to simulate CO concentration in the Chiang Mai area. Model results generally agree well with observed CO concentrations at the air quality monitoring stations, and can explain observed CO diurnal variations.