积云参数化和微物理方案不同组合应用对台风路径模拟效果的影响

利用美国国家环境预测中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合研发的天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF),研究了不同积云对流参数化方案和微物理过程方案对0514号台风"彩蝶"路径的影响.结果表明,积云对流参数化方案对台风路径影响较大,KF方案比BM方案能更好地模拟出台风路径;使用KF方案时,选择微物理方案比不选微物理方案对于台风路径有更好的模拟结果,其中,Ferrier、WSM6和Lin非常接近于实况;KF方案较好地模拟出副热带高压(简称副高)的西伸和东退的变化以及台风环流的风场分布和强度.     

基于不同分辨率和参数化方案的新疆区域数值模式性能初步评估

基于中尺度数值模式WRF,选取新疆两次强降水过程,设计3个试验方案,其中试验1为控制试验,试验2提高分辨率,试验3提高分辨率并调整物理参数化方案,初步评估不同分辨率和参数化方案对新疆区域2m温度、10m风速、降水预报的影响。结果表明:(1)提高分辨率对2m温度、10m风速模拟精度均有提高,2m温度预报精度提高约0.5℃,降低了日间温度模拟冷偏差;10m风速预报精度提高约0.5m/s,降低了风速模拟正偏差;但提高分辨率后,模式出现虚假降水预报的情况。(2)提高分辨率并调整物理参数化方案后,2m温度模拟误差略有减小,模拟偏差减小约0.2℃;10m风速模拟误差增大约0.5m/s,模拟偏差增大超过0.5m/s;对降水落区、量级的模拟精度显著提高,减小了降水中心的模拟强度,对虚假降水预报有一定修正。     

太原城市下垫面扩张对边界层特征影响的个例研究

通过高分辨率卫星夜间灯光数据获取最新的城市地表分布,并利用高分辨率数值模式对2013年8月14~16日太原区域的一次高温过程进行研究,探讨城市下垫面扩张对大气边界层的影响。结果表明：基于DMSP/OLS夜间灯光数据对模式中地表参数修正后,能够更准确地反映太原主城区和高速公路沿线小规模建筑群的扩张,有效改善了模式的预报性能,显著提高对近地面气温、地表温度的预报能力。城市下垫面的扩张,使城区夜间升温明显,热岛强度增强。与1992年的城市化状况相比,晴空天气条件下,2012年太原城区夜间气温上升5℃,热岛强度升高2~3℃。城市下垫面扩张,改变了地表能量分配关系,使得地表感热传输明显加强,潜热通量明显减弱,城市冠层作用下的储热能力增强。边界层内部湍流交换、水汽输送等的进一步研究表明：城市地表水汽输送减弱,边界层水汽含量减少,2~4 km高度的水汽含量增加,湍流动能的影响高度增高,湍流混合加剧;14：00,城区边界层高度抬高了800 m,城市上空混合层加深,持续时间更长。     

藉物理耗散技术改进强降水数值模拟的初步研究

利用PSU/NCAR非静力中尺度模式MM5V3,对影响我国北方一次非汛期突发性强降水过程实例,进行了三重嵌套模式区域采用若干不同降水方案(特别是采用显式微物理方案与积云对流参数化方案若干组合)的对比试验,在揭示物理耗散技术正是通过将模式水平扩散方案纠正到符合热力学第二定律的约束而使该中尺度模式的模拟精度和模拟质量获得明显提高的物理实质的同时,从一个侧面证实了数值模式引入第二定律对提高数值天气预报准确率的重要性。     

上海城市二氧化碳排放空间特征

构建上海1 km CO₂排放网格,分析市域（UB1）、市辖区（UB2）、建成区（UB3）和城区（UB4）4个城市范围的CO₂排放特征。上海市域CO2排放空间格局是以中心城区为核心,排放水平向外递减,形成了3个梯度。空间自相关分析表明,排放在空间上存在显著的集聚效应,部分地区高强度的经济活动和能源活动对周边区域的排放有显著影响。UB4是上海城市的最佳表征,2007年UB4内CO₂排放达到1.89亿t,人均排放12.04 t;UB4排放占UB1排放的75.40%,UB1人均排放比UB4人均排放高12%。上海城市化和工业化在空间上的高度重合,导致高排放源集聚于UB4内,形成UB4的高排放特征。个别网格的排放量已经占到区域或者城市总排放量的10%～20%;前10高和前100高排放网格,其累积排放总量分别占据了3个城市范围（UB1、UB3和UB4）总排放量的60%和80%以上。     

公路和城市街渠机动车大气污染物扩散模式发展综述

随着城市机动车数量的增加，机动车尾气污染已经成为城市污染物的重要来源。研究机动车尾气扩散规律，可为公路建设，车流量控制，街道大气污染的监测、评价与防治提供科学依据。对公路机动车污染物扩散模型的发展进行了回顾，详细论述了高斯模式、数值模式、统计模式等模式的发展历程及其目前存在的问题，并比较了几种典型模式的性能优劣及其各种条件下的适用性。随后对城市街渠峡谷机动车污染物扩散模型进行专述，指出了街渠峡谷模式研究的难点在于街渠流场模拟，介绍了国外最新街渠流场研究方法。最后提出了当前机动车大气污染物扩散模型存在的主要困难，展望了其解决途径和发展的方向。     

郑州市城市气候特征分析

利用郑州城市生态站与郑州国家基准气候站2004-2007年的温、湿气象要素资料,分析了郑州城市干、热岛强度的季节变化及日变化。结果发现：郑州城市热岛强度秋季大于春季,日变化则具有夜间强、白昼弱的特点;干岛强度同样是秋季大于春季,日变化特点也为夜间强,白天弱。     

The Control Of Coherent Eddies In Vegetation Canopies: Streamwise Structure Spacing, Canopy Shear Scale And Atmospheric Stability

An analogy has been established between a plane mixing layer and the atmospheric flow near the top of a vegetation canopy. It is based on a common feature, a strong inflection in the mean velocity profile, responsible for hydrodynamical instabilities that set the pattern for the coherent eddies and determine the turbulence length scales. In an earlier study, this analogy was tested using a small data set from thirteen experiments, all in near-neutral conditions. It provided a good prediction of the streamwise spacing _w of the dominant canopy eddies (evaluated from time series of vertical velocity) that appears to depend on a shear length scale L_s = U(h)/U'(h), where h is canopy height, U is mean velocity and U' the vertical gradient dU/dz. The present analysis utilizes an extensive data set of approximately 700 thirty-minute runs, from six experiments on two forest sites and a maize crop, with a large range of stability conditions. _w was estimated for each run using the wavelet transform as an objective, automated detection method. First, the variations of _w and L_s with atmospheric stability are discussed. Neutral and unstable values exhibit a large scatter whereas in stable conditions both variables decrease with increasing stability. It is subsequently found that _w is directly related to L_s, in a way close to the neutral prediction _w /h = 8.1L_s/h.The Strouhal number S_tr = L_s /_w is then shown to vary with atmospheric stability, weakly in unstable conditions, more significantly in stable conditions. Altogether these results suggest that, to some extent, the plane mixing-layer analogy can be extended to non-neutral conditions. It is argued that the primary effect of atmospheric stability, at least in stable conditions, is to modify the shear length scale L_s through changes in U(h) and U'(h), which in turn determines the streamwise spacing of the active, coherent motions.     

面向服务的城乡规划辅助决策系统实现

城乡规划建设迫切需要信息化决策支持手段.文章从整体上详细地设计了城乡规划辅助决策系统的框架以及数据库:以GIS为核心,以ArcGIS Server为开发平台,采用Flex开发语言,设计并开发了城乡规划决策统一平台;基于面向服务的思想,在一体化集成框架的基础上,对城乡规划辅助决策系统数据库设计进行了论述,并对数据库设计中所涉及到的控制性详细规划的各类矢量地理空间数据进行了整合;初步实现了标准化的、统一的城乡规划辅助决策数据库.实验表明:该平台具有先进的网络服务特性、高度的集成性以及良好的移植性,为城市信息化管理辅助决策提供参考.     

影像分割的城市不透水面信息提取

针对线性光谱混合分解在端元选取中的不足,该文提出了结合影像分割的线性光谱混合分解不透水面估算模型。选取植被、高反射率、低反射率、土壤4种端元,利用线性光谱混合分解和结合影像分割的线性光谱混合分解两种模型,以2010年的TM5遥感影像为数据源对哈尔滨市主城区的不透水面进行估算,并对两种模型进行了对比分析。研究结果表明:线性光谱混合分解和结合影像分割的线性光谱混合分解的平均绝对误差分别为19.84%和14.76%,说明结合影像分割的线性光谱混合分解模型比线性光谱混合分解方法的估算精度高。