Ekman动量近似下中间边界层模式中的风场结构

发展了一个准三维的、中等复杂的边界层动力学模式，该模式包含了EKman动量近似下的惯性加速度和Blackadar的非线性湍流粘性系数，它进一步改进了Tan和Wu(1993）提出的边界层理论模型。该模型在数值计算复杂性上与经典Ekman模式相类似，但由于包含了Ekman动量近似下的惯性项，使得该模式比传统Ekman模式更近于实际过程。中详细地比较了该模式与其他简化边界层模式在动力学上的差异，结果表明：在经典的Ekman模式中，由于忽略了流动的惯性项作用，导致在气旋性切变气流（反气旋性切变气流）中风速和边界层顶部的垂直速度的高估（低估），而在半地转边界层模式中，由于高估了流动惯性项的作用，结果与经典Ekman模式相反。同样，该模式可以应用于斜压边界层，对于Ekman动量下的斜压边界层风场同时具有经典斜压边界层和Ekman动量近似边界层的特征。     

改进的切线性模式对一个边界层模式变分资料同化的改善

大气、海洋中边界层物理过程的强非线性会对切线性模式近似（尤其是当积分时间长时）有较大的影响，从而给相应的4维变分资料同化问题的求解造成困难。本构造了Mellor-Yamada湍流封闭模式（level 2.5)的一个改进的切线性模式，相比通常的切线性模式和简化的切线性模式可以提高对非线性扰动的逼近。利用这个改进的切线性模式的伴随模式分别进行了1到7天的变分资料同化试验，得到了满意的结果。而用通常的伴随模式和简化的伴随模式都无法得到令人满意的结果。     

北京北部城区 SO2和NO2浓度垂直分布特点初探

2001年1～3月在中国科学院大气物理研究所320 m铁塔10个不同高度(320、240、200、140、100、80、47、15、8 m和地面)使用无动力扩散采样器对SO2和NO2日平均总量及夜间平均浓度进行了观测.结果表明,200m以下高度SO2和NO2浓度较大.北京城区不同高度大气中SO2的浓度1月份最高.NO2浓度1月份和2月份呈现高值.不同高度SO2和NO2浓度与逆温强度有明显的正相关.     

城市大气环境边界层观测试验

城市大气环境边界层观测试验工程提出了城市区域大范围大气污染"空气穹隆"动力过程三维结构,首次揭示出北京周边地形"山谷风"与城市"热岛"效应相互作用对城市大气环境影响的综合特征.试验采用卫星遥感-地面观测相结合的技术方案,揭示北京周边地区污染贡献及其气溶胶远距离输送轨迹特征,提出建立北京及其周边地区点-面结合、卫星遥感-地面观测相结合立体综合监测网的设计新方案.该项目被世界气象组织专家组工作会议评为国际城市大气环境观测优秀示范计划,项目研究成果于2002年作为特邀撰稿发表于美国<环境与健康>(SCI),研究成果在北京市及有关省市推广应用.     

青海高原闪电特征分析

本分析了青海高原1999-2001年夏季XDD03A型雷电定位仪系统所取得的时实资料，得出青海高原夏季闪电的时空分布，以及高原地区不同对流云强度时信号的闪电特征，进一步分析了冰雹云和雷雨云中闪电特征的不同点，通过近几年取得的最新资料对青海高原闪电做了细致的统计及研究，得出适应于青海高原人工防雹作业指挥中，利用XDD03A型雷电探测仪作为识别高原雷雨云及冰雹云的指标。以充分利用这种简便、经济实用的方法指挥没有雷达等观测设备的偏僻山区的防雹作业。     

羌塘盆地那底岗日地区中侏罗世层序地层与碳、氧、锶同位素响应

羌塘盆地那底岗日地区中侏罗世沉积了一套稳定的滨浅海相碳酸盐岩与碎屑岩地层,通过层序地层研究划分出五个三级层序。对其中四个层序内碳酸盐岩碳、氧、锶稳定同位素测试分析得出,不同层序、层序界面及层序内不同体系域的δ13 C、δ180、N(87Sr/86Sr)值均有明显的差异,并具规律性变化,整体上反映出研究区中侏罗世发生了多次海平面升降变化和气候、构造活动的演变,为层序地层研究提供了定量的地质地球化学依据。     

X射线衍射峰五基本要素的物理学意义与应用

本文根据Bragg衍射方程、Scherrer方程、衍射强度计算原理，研究讨论了X射线衍射5构成要素中的衍射峰位置、衍射峰宽度、衍射峰高度的物理学意义。根据实验研究证明了衍射峰不对称性的几何条件特征，并用地质事实验证了衍射形态变化与晶格应变和粒度大小的内在联系。从而阐明了单个衍射峰5基本构成要素的完整物理学意义，并以实例论证了5要素的实际应用价值。     

小波变换在少震、弱震区地下水位数据分析中的应用

利用小波变换和多尺度分析原理，对位于少震弱震区的湖南的具有不同变化形态的6口典型井4年的水位日均值序列进行了分析。结果显示，通过多尺度分析可以很方便地将水位日均值序列中的高频部分与低频部分分开，而且对不同井孔的含水层系统而言，分离出去的频率成分的主模是不同的，这反应出不同井孔的含水层系统对同一频率的响应存在差异，主模的频率反映了正常背景下井孔－含水层系统的优势频率。Morlet小波分析的结果对时间序列的突然变化和周期结构都有很好的反映。     

南海海面高度和输运流函数: 全球 变网格模式结果

为了研究南海环流结构和变异及其与外部水域的关系, 我们建立了一个嵌套于全球大洋环流模式中的高分辨率中国近海环流数值模式. 给出模拟所得南海月平均以及年平均的海面高度和流函数分布, 与TOPEX/POSEIDON资料比较表明, 所得海面高度距平与观测十分一致. 基于这些结果, 讨论了南海的环流结构, 尤其是上层环流结构. 结果表明: 对于表层海水来说, 黑潮在冬、春和秋季均通过吕宋海峡入侵南海, 夏季则表层没有入侵. 但对于整个海水而言, 全年均有海水从太平洋通过吕宋海峡进入南海. 这一差异表明, 在夏季, 太平洋的海水是在次表层和中层入侵南海的.南海北部陆坡附近全年受气旋式环流控制. 夏季的南海南部反气旋流圈、越南东南离岸流和冬季的南海南部气旋流圈都得到了很好的再现. 南海海面高度和海面高度距平之间的差异明显. 表明, 在利用卫星高度计资料研究南海的上层环流时, 长期平均海面高度的空间分布有重要意义.     

大气边界层湍流速度场的层次结构分析

对大气边界层的速度脉动时间序列进行了统计分析,发现在大气边界层湍流场中存在She-Leveque(SL)层次相似律,以及在水平速度场、垂直速度场和不同条件下垂直速度场的层次相似律所满足的情况不同,并给出了对应的可能解释.结果指出大气边界层自组织结构的复杂性以及层次相似律对大气边界层湍流脉动描述的有效性.