2004年末黄淮暴雪的特点分析和数值模拟

利用多普勒天气雷达资料和中尺度数值模式模拟分析了2004年12月20日夜里起到22日黄淮出现的大范围暴雪天气过程。发现黄淮地区暴雪天气形成的原因和特点明显不同于梅雨锋暴雨。多普勒雷达探测资料可以很好地反映这场暴雪的特点:对流高度不高,平均高度3~4km左右,最高不超过8km。在强降雪时近地面925hPa附近伴有很强的超低空急流,东北偏东风,风速达12~14m·s-1。高低空垂直切变明显,有很强的斜压性。高分辨率的中尺度数值模式可以很好地模拟出这次过程的演变和特点。     

地面资料同化的飑线数值模拟及中尺度特征分析

为了揭示飑线的中尺度精细结构特征,针对2006年6月25日发生在河套地区的一次飑线天气过程,在分析其过程天气背景的基础上,使用WRF模式和三维变分资料同化技术,对此次飑线过程中的地面常规观测和自动气象站加密观测资料进行了同化试验.结果表明:同化地面观测资料可以有效地提高模式对飑线这样的强对流天气系统模拟效果,输出的高分辨率模式资料可以更加精细地刻画出中纬度飑线中尺度结构特征.     

The simulation of aerosol transport over East Asia region

This study was carried out to understand the contribution of PM10 from China emission to Seoul Metropolitan Area (SMA) during high concentration period in January, 2007. The hourly PM10 concentration in Seoul Metropolitan Area had reached up to over 150 μg/m³ on 17th and 23rd of January in 2007. The aerosol transports from China along the Northwestern wind becomes the background concentrations in Korea and the assessment of the amount of contribution from China is very important in managing the air quality improvement plan in SMA.The U.S. EPA's Models-3/CMAQ (Community Multiscale Air Quality) was used to simulate PM10 concentration. The CMAQ performance was evaluated by comparing with the measurements in SMA for the episode period. The predictions were relatively in a good agreement with the measurements.The results show that the PM10 transport from China to Korea is significant and its contribution reaches up to 80% in the episode period. In order to assess more extensively the aerosol transport in East Asia region, the study to run the model in full year with speciated PM component measurements in super site is underway.     

柳州市渍涝灾害特征及防涝对策分析

介绍了柳州市区排水现状，对柳州市四种不同类型降水过程造成的渍涝灾害进行了数值模拟，将模拟结果与实测数据进行了对比分析，得出了柳州市渍涝灾害特征，并针对渍涝灾害的成因提出了防涝治涝对策，这对拓展城市灾害预报服务领域具有一定的参考作用。     

鄂尔多斯市城区发展对局地大气环境影响的数值模拟

选取鄂尔多斯市东胜区为代表区域。基于该区域1961—2006年定时地面气象观测资料和2002—2006年08时、20时各标准层探空以及2001—2006年主要污染源源强、1961—2006年社会经济数据、2002年卫星遥感反演资料、2003—2020年城市总体规划资料等,利用区域边界层模式模拟方法,分析鄂尔多斯市城市化进程对局地大气环境的影响。结果表明：东胜区发展后（2020年）气温低于现状（2002年）,使城区中心气温与周边地区气温差异变小,对城区大气环境的改善较为有利。东胜城区扩展后,在污染严重的冬季,气流辐合区域减少,辐散能力增强,对减轻城区污染和改善大气环境有利。城区拓展后由于下垫面等布局发生变化,气流场变化较大,但从污染物的扩散能力来看,按规划发展后城区污染轻于现状。     

水分和氮素营养胁迫下春小麦生长模拟模式的研究

根据田间试验资料，在前人工作基础上进一步探讨了水分和氮素营养胁迫对作物生长的影响，并建立了大田生产实际条件下春小麦生长模式。经初步检验，模式对总干重的模拟相对误差小于5%，穗重模拟小于10%，根、茎、叶等器官重、根层土壤水分含量、作物总耗氮量和籽粒氮浓度以及叶面积指数等的模拟也取得了较好的结果。     

气溶胶浓度对暖云不同生长阶段物理特征影响的模拟研究

基于云微物理过程完善的TAU2D分档云模式,模拟研究了用热泡扰动生成的暖云在不同气溶胶数浓度(Na)背景条件下各演变阶段云微物理量的变化特征。结果表明：在暖云的发展过程中Na越高,云滴尺度变小,云滴间的碰并增长发动较晚,云滴谱因碰并增长而实现的滴谱拓宽变弱,云滴谱相对较窄,云滴谱标准差较小,因此云体发展越缓慢,云体生命周期越长,形成降水就越晚;反之,云滴尺度越大,碰并增长发动越早,云滴谱拓宽更明显,云滴谱标准差越大,云体生命周期相对更短,降水开始时刻越早。高Na背景下,碰并阶段云滴谱较凝结阶段更宽,沉降阶段因云体下沉蒸发导致小尺度云滴减少,使其滴谱较碰并阶段略有拓宽。在凝结阶段,低气溶胶背景下云滴数浓度(N)和离散度(ε)间呈现正相关关系,而高气溶胶背景下两者为负相关关系。在碰并阶段,N与ε的相关性关系为负相关,且随着气溶胶数浓度的增加,负相关程度降低。在沉降阶段,N和ε间为负相关关系。     

中国北方农牧交错带土地利用空间优化布局的动态模拟

合理、最优的土地利用方案涉及到影响土地利用变化的诸多因素,引起了目前学术界的广泛关注与重视。 本文利用CLUE- S 模型的理论框架,构建了中国北方农牧交错带土地利用空间优化布局模拟模型,通过对中国北 方农牧交错带土地利用变化的情景设置,实现了六种土地利用变化分配模式下的空间优化布局。研究表明,中国北 方农牧交错带在不同的分配模式下,各用地类型间的竞争导致区域土地利用类型之间的转移差异较大。经过空间 优化的土地利用空间分布和土地利用现状相比较,耕地和草地更加集中,从不同分配模式的空间分布比较中可以 看出,进行土地利用空间分配时,土地利用变化的敏感地带位于东北部地区和西部地区,东北部地区主要表现为林 地转化为耕地,在西北地区,主要是草地和耕地之间的相互转化,而在广大的中部地区,则主要是耕地转化为草地。     

板块俯冲带研究中的数值实验

板块构造是一个复杂的动力学体系,俯冲作为板块间相互作用中最重要的特征之一,长期以来通过各种手段并未完全得以认识。近10年来,俯冲带数值模型迅速发展,而2D/3D数值实验也取得许多新的认识:地幔柱顶托作用触发俯冲可能存在于行星演化早期;板片脱水形成的薄弱剪切带是导致现今俯冲样式为单向不对称俯冲的主要决定因素;俯冲增生岩浆的化学组成很大程度上取决于俯冲的发展过程,熔体抽离的强度和俯冲板片年龄共同影响新生地壳的体积。     

广州市海珠区高密度城区扩展SLEUTH模型模拟

高密度城区是城市的核心区,也是城区扩展的源,对该区域的精确识别以及扩展模拟研究,具有重要的意义与价值。以广州市海珠区1979、1990、2000、2008 年4 期Landsat 影像为数据源,运用非渗透表面端元选取模型(V-I-S) 与归一化混合光谱分析模型(NSMA) 相结合的方法,辅以单窗算法反演地表温度数据(LST),高精度提取非渗透表面丰度,进而设置合适阈值表征研究区高密度城区范围。在此基础上基于SLEUTH模型设置4 种场景模拟和预测海珠区高密度城区扩展,并用景观指数分析方法对研究区1979-2050 年长达70 年的空间扩展状况进行分析。主要结论为：① SLEUTH模型同样适用于小尺度区域的扩展模拟。② SLEUTH模型模拟中基于自然、人文以及城市扩展内在动力机制等条件参数的设置,促使模拟结果精度更高。③ SLEUTH模型模拟结果表明,自1979 至今,海珠区高密度城区以较快扩展速率扩张,尤以1990-2004 年间变动增长最快;未来的20 年其增长速率减缓,并于2030 年前后趋于稳定。这种扩张格局与变化状况与研究区产业结构、经济政策、土地规划决策等因素密不可分。