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THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL SIMULATION OF THE MESOSCALE WIND STRUCTURE OVER SHANDONG PENINSULA 被引量:1
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作者 盛立芳 K.H.SCHLUNZEN 吴增茂 《Acta meteorologica Sinica》 SCIE 2000年第1期96-107,共12页
General features of 3-dimensional mesoscale wind and temperature structure over Shandong Peninsula are described in this paper.Results are achieved by numerical simulation with the 3- dimensional non-hydrostatic mesos... General features of 3-dimensional mesoscale wind and temperature structure over Shandong Peninsula are described in this paper.Results are achieved by numerical simulation with the 3- dimensional non-hydrostatic mesoscale model METRAS.For the onset and cessation time of sea- land breezes,the simulation results agree well with the statistical analyses of observational data available for the studied area.One interesting result is the 3 hour response time of wind field to the thermal change.Further statistic analysis based on the observational data is needed to make sure of this correlation.Important effects of coastal mountains on the wind structure are also exposed in detail by the model.Convergence and divergence centers resulting from the conjunction of sea-land breezes and complex terrain are clearly shown,which are not noticed before by conventional synoptic observation and theoretical analysis. 展开更多
关键词 numerical simulation complex terrain sea-land breezes upslope and downslope winds
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大型浅水湖泊高时空分辨率风场特征数值模拟研究:以巢湖为例
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作者 杜飞 陈凯麒 +7 位作者 刘晓波 王世岩 黄爱平 董飞 刘畅 杜彦良 阳星 孙龙 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第2期39-49,共11页
【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢... 【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢湖为研究对象,综合利用气象观测数据、全球再分析数据集和地理静态数据,通过中尺度天气预报模式和地理空间分析技术,模拟分析巢湖地区2019年高时空分辨率的风场变化过程。【结果】结果显示:巢湖区域风速由东向西、由南向北、由湖面向陆面逐渐减弱;湖面主导风向为东风和偏东风,主导风速为二级至四级,湖面平均风速在11月最大,12月次之,5月最小,不同季节湖面平均风速由大到小依次为冬季、秋季、夏季和春季。【结论】结果表明:巢湖在白天(夜晚)出现冷(暖)湖效应,其风场在早上6时和夜晚23时出现陆风和湖风转换;西半湖受湖陆风和城市热岛影响显著,在夏季会出现明显的环湖湖风锋,其湖风锋穿透内陆距离约4.7~9 km;东半湖受山谷风影响显著,在东南部山脉以东湖区易形成低风速区,在湖口附近受狭管效应易形成高风速区。通过研究成果可进一步认知巢湖区域风场特征,为巢湖水生态环境治理提供技术支撑。 展开更多
关键词 巢湖 风场 湖陆风 中尺度天气预报模式 气候变化 时空变化 数值模拟
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纳木错湖夏季典型大气边界层特征的数值模拟 被引量:21
3
作者 吕雅琼 马耀明 +1 位作者 李茂善 杨显玉 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第4期733-740,共8页
为了进一步检验分析纳木错湖对当地地方性环流、湖气能量交换及大气边界层的影响,在本文中使用美国NCAR新版MM5V3.7非静力中尺度模式,设计了有湖面、3/4湖面、1/2湖面及无湖四组试验,以NCEP再分析资料做初、边值条件,做了48 h三重嵌套... 为了进一步检验分析纳木错湖对当地地方性环流、湖气能量交换及大气边界层的影响,在本文中使用美国NCAR新版MM5V3.7非静力中尺度模式,设计了有湖面、3/4湖面、1/2湖面及无湖四组试验,以NCEP再分析资料做初、边值条件,做了48 h三重嵌套模拟试验,对比中国科学院"纳木错圈层相互作用"综合观测站实测资料,说明该模式模拟性能良好。白天在纳木错湖风与念青唐古拉山北坡谷风共同作用下,在念青唐古拉山脊处汇合,形成一强水平切变及辐合上升运动,造成了该地夏季白天复杂多变的天气;夜间由于南岸湖风与山风叠加,使得整个区域为强大南风气流控制,这也补给了水汽和热量,也为白天不稳定运动提供了能量。对大气边界层特征的模拟结果表明:由于白天(夜晚)纳木错湖的存在有很好的降温(保温)作用,该湖表现出了明显的冷(暖)湖效应;纳木错湖对感热和潜热的影响有很强的日变化,白天湖面感热、潜热均小于周围陆地,夜间湖面有强潜热通量;纳木错湖使得白天湖区边界层顶低,陆区边界层顶高,夜间相反。这样的地方性环流和大气边界层特征的配合,是该地中小尺度天气剧烈变化的重要原因。 展开更多
关键词 纳木错湖 冷湖效应 湖陆风 山谷风 嵌套数值模拟
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鄱阳湖地区大气边界层特征的数值模拟 被引量:16
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作者 杨罡 刘树华 +1 位作者 朱蓉 周荣卫 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2011年第4期896-908,共13页
采用WRFV2.2中尺度数值模式对鄱阳湖地区200 km×200 km范围内,2009年11月5日00:00至2009年11月6日12:00不同高度的气象要素进行了数值模拟,得到了水平分辨率为1km的鄱阳湖地区大气边界层风、温、湿度场和廓线分布的大气边界层物理... 采用WRFV2.2中尺度数值模式对鄱阳湖地区200 km×200 km范围内,2009年11月5日00:00至2009年11月6日12:00不同高度的气象要素进行了数值模拟,得到了水平分辨率为1km的鄱阳湖地区大气边界层风、温、湿度场和廓线分布的大气边界层物理特征.模拟结果发现:(1)白天鄱阳湖面上空存在着冷岛效应并伴随湖风,而夜间湖面上空存在着热岛效应并伴随陆风,湖面与陆地之间最大温差可达6℃;(2)地形以及下垫面类型对鄱阳湖区风场的分布具有很大影响,夜间存在一条东北西南走向的低空辐合带,白天逐渐消失;(3)受风场和地形作用湖面上空的湿度分布也不均匀,白天湿度层厚度低而夜晚湿度层厚度高,湖中心右侧湿度值大于左侧湿度值.模拟结果能较好地反映鄱阳湖的大气边界层物理特征,有助于了解鄱阳湖地区区域气候的特点,以及由于地形、地理环境、地表特征所形成的不同高度上的风、温、湿的分布规律和大气边界层物理特征,为鄱阳湖地区局地天气预报、风能资源开发、环境保护等提供了科学依据. 展开更多
关键词 WRF中尺度模式 鄱阳湖地区 湖陆风 冷岛效应 风能资源 数值模拟
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风能涡轮引信电机吹风装置的轴对称收缩段设计研究 被引量:7
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作者 陈志敏 肖志祥 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期397-398,共2页
在文献 [1]计算吹风装置收缩段流场方法的基础上 ,提出了轴对称的设计方法 ,用该方法研究了几种收缩曲线对收缩段内流场的影响 ,并从中选择一条能满足吹风装置设计要求的曲线作为型面曲线。计算结果表明
关键词 收缩段 数值模拟 流场 吹风装置 风轮涡轮 风洞试验
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WRF/Chem模式中两种起沙参数化方案对东亚地区一次强沙尘暴过程模拟的影响 被引量:19
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作者 吴成来 林朝晖 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2014年第4期419-436,共18页
利用耦合了GOCART和Sha004两种起沙参数化方案的WRF/Chem模式对2002年3月19-22日发生在东亚地区的强沙尘暴过程进行模拟,着重考察了不同起沙方案对沙尘暴过程模拟的影响。结果表明,耦合了两种不同方案的wRF,Chem总体上均能较合理地... 利用耦合了GOCART和Sha004两种起沙参数化方案的WRF/Chem模式对2002年3月19-22日发生在东亚地区的强沙尘暴过程进行模拟,着重考察了不同起沙方案对沙尘暴过程模拟的影响。结果表明,耦合了两种不同方案的wRF,Chem总体上均能较合理地模拟出主要的起沙区域、起沙强度的变化以及沙尘浓度的时空演变特征,模式对沙尘源地附近及下游地区地面沙尘浓度时间变化特征的模拟与站点观测结果也十分接近。但总体说来Shao04方案对沙尘起沙的发生以及强度变化过程具有更好的模拟能力,该方案模拟的沙尘浓度与观测更为一致,整体性能要优于GOCART方案。进一步分析发现,由于GOCART方案中采用的临界起沙风速偏小,导致该方案下模拟的沙尘分布范围偏大;另外该方案忽略了蒙古东南部和内蒙古中东部的潜在沙尘源地,从而使得耦合了GOCART方案的模式未能模拟出上述区域的起沙过程,使得该区域及下游地区模拟的沙尘浓度也偏小。但在塔里木盆地,Shao04方案计算的起沙通量偏小,这可能与Sha004方案未能考虑风速较小情况下空气拖曳力夹卷作用对起沙的影响有关,也可能与该方案中采用的土壤质地数据不准确有关。 展开更多
关键词 起沙参数化方案 强沙尘暴 WRF Chem模式 数值模拟 临界摩擦速度 下垫面状况
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春季Hadley环流异常对夏季西北太平洋热带气旋频数影响的数值模拟试验 被引量:10
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作者 周波涛 崔绚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2958-2963,共6页
观测事实揭示出春季Hadley环流与夏季西北太平洋热带气旋频数之间存在显著的负相关关系.由春季Hadley环流异常引起的西北太平洋地区夏季纬向风垂直切变、大气辐合辐散等的异常变化是这一关系存在的内在原因.本文通过数值试验对这一关系... 观测事实揭示出春季Hadley环流与夏季西北太平洋热带气旋频数之间存在显著的负相关关系.由春季Hadley环流异常引起的西北太平洋地区夏季纬向风垂直切变、大气辐合辐散等的异常变化是这一关系存在的内在原因.本文通过数值试验对这一关系的真实性进行了验证,即利用中国科学院大气物理研究所发展的9层大气环流模式(IAP9L-AGCM)模拟了春季Hadley环流异常偏强情景,并分析了该情景下影响西北太平洋热带气旋生成的环境场的响应.结果表明,在春季Hadley环流偏强情景下,夏季西北太平洋地区纬向风垂直切变幅度加大,低空大气异常辐散,高空大气异常辐合,东亚夏季风减弱,这种环流背景不利于热带气旋生成和发展,因此,西北太平洋热带气旋频数异常偏少.数值模拟结果与已有的诊断结果相吻合,进而证实了春季Hadley环流与夏季西北太平洋热带气旋频数负相关关系的存在.因此,春季Hadley环流信号可以用于西北太平洋热带气旋活动的气候预测。 展开更多
关键词 HADLEY环流 西北太平洋热带气旋频数 数值模拟 纬向风垂直切变 辐合辐散 东亚夏季风
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登陆台风影响下离地300m高度内的强风特征 被引量:2
8
作者 常蕊 朱蓉 赵大军 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第5期1071-1086,共16页
利用台风山竹(1822)和利奇马(1909)登陆期间固定式风廓线雷达、WindCubeV2激光雷达和测风塔的梯度观测数据,结合台风山竹(1822)登陆前后精细化风场模拟资料,分析了登陆台风不同影响象限内,离地300 m高度内的强风参数及其随距离、海拔高... 利用台风山竹(1822)和利奇马(1909)登陆期间固定式风廓线雷达、WindCubeV2激光雷达和测风塔的梯度观测数据,结合台风山竹(1822)登陆前后精细化风场模拟资料,分析了登陆台风不同影响象限内,离地300 m高度内的强风参数及其随距离、海拔高度及下垫面的变化特征。结果表明:(1)距离台风中心200 km水平范围内,最大风速所在高度及风切变指数沿台风半径向外增加,且陆地强风切变指数普遍高于0.12,而海洋下垫面拖曳作用弱,风切变较小,仅在岛屿群附近存在超出国标设计阈值的高切变区域。(2)台风移动方向的右前象限内强风切变指数稳定维持在0.17左右,且对海拔高度不敏感,左后象限存在类似于急流的风廓线,而左前象限内强风的垂直变化在空间上具有较强的非线性特征,边界层低层强风结构较复杂。(3)阵风因子和湍流强度随平均风速增大、离地高度升高呈现减小趋势。(4)过程最大风向变差角沿台风半径向外减小,且在空间上具有显著的非对称性,其中右后象限的风向变差角最大,半小时风向变化超过30°,且大多发生在台风登陆前或登陆时。研究成果可为我国近海及沿海风电场的微尺度风场模拟及台风风险防御提供帮助。 展开更多
关键词 登陆台风 边界层低层 强风特性 多源观测 数值模拟
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海陆热力差异对威海冬季暴雪的贡献 被引量:3
9
作者 闫淑莲 周淑玲 李建华 《科技导报》 CAS CSCD 2006年第11期15-19,共5页
利用常规观测资料和卫星、多普勒雷达回波资料与地面自动站逐时风向的观测资料结合,对2005年12月21日威海的局地大暴雪过程进行综合分析,并采用WRF模式对这次过程进行了2种数值模拟。结果表明,这次暴雪是在有利的大尺度环流形势下产生的... 利用常规观测资料和卫星、多普勒雷达回波资料与地面自动站逐时风向的观测资料结合,对2005年12月21日威海的局地大暴雪过程进行综合分析,并采用WRF模式对这次过程进行了2种数值模拟。结果表明,这次暴雪是在有利的大尺度环流形势下产生的,黄、渤海为暴雪区提供水汽,海岸锋是造成暴雪过程的中尺度系统,而海陆热力差异在沿海产生的陆风辐合带,对沿海的降雪天气有明显的增幅作用,对这次局地大暴雪的形成起了重要作用。 展开更多
关键词 局地大暴雪 中尺度海岸锋 陆风辐合带 数值模拟
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落地四坡野营房屋风压分布特性及体型优化研究 被引量:1
10
作者 颜卫亨 武艳如 +1 位作者 吴东红 徐研 《空间结构》 CSCD 北大核心 2018年第1期75-82,共8页
为研究落地四坡野营房屋的风压分布特性和合理气动外形,结合我国野营房屋目前使用情况和功能要求,设计出27种计算模型.基于流体动力学和大气边界层基本原理,采用流体动力学分析方法,运用FLUENT有限元分析软件,结合风洞试验结果,分析与... 为研究落地四坡野营房屋的风压分布特性和合理气动外形,结合我国野营房屋目前使用情况和功能要求,设计出27种计算模型.基于流体动力学和大气边界层基本原理,采用流体动力学分析方法,运用FLUENT有限元分析软件,结合风洞试验结果,分析与探讨网格类型及划分方法、离散格式、计算方法及湍流模型等关键技术和参数,建立落地四坡房屋的数值风洞.以落地坡角、屋面坡角、高宽比和风向角为分析参数,运用数值风洞分析与探讨81种工况下房屋表面风压分布特性,得到其表面风压分布规律和风荷载体型系数.在此基础上,分别以风荷载的体型系数标准差最小、各区域体型系数最值接近及差值相对变化幅度降低作为优化计算指标,得到具有良好抗风性能的气动外形(合理体型),分析表明经优化的气动外形各区域风荷载有显著下降. 展开更多
关键词 落地四坡房屋 计算流体动力学 数值模拟 风荷载体型系数 气动外形
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