直立植物防沙措施粗糙特征的模拟实验

通过风洞模拟实验研究了直立植物防沙措施的粗糙特征及其影响因素。实验结果表明 ,在各种一定风速条件下 ,对数风速廓线中的粗糙度 Z0 值随植物密度的增加呈幂函数增加 ,幂函数的指数 <1;而在各种一定植物密度条件下 ,Z0 随风速的增大而减小 ,遵循单分子增长曲线型的指数函数。根据实验结果建立的包含风速和植物密度两个因子的 Z0 的双因子综合模型对 Z0 的预测值与实验值吻合得比较好。对数风速廓线中的 Z0 是一个反映近地表气流与下垫面相互作用力学特征的物理量 ,纠正了一般认为 Z0 仅取决于下垫面性质的概念 ,在分析中 ,应区分空气动力粗糙度和下垫面粗糙度两个不同的概念。

青藏高原暖季贴地层大气的层结稳定度分析

本文根据1979年5—8月高原大气科学实验的梯度资料,对高原贴地层的理查逊数R i进行了比较系统的分析,得到的结果对青藏高原大气贴地层的某些物理特点有了进一步的认识。

不同下垫面的热带气旋强风阵风系数研究

利用设置在近海海上和海岸上的3个观测塔共同获取的一个强台风过程数据以及3个观测塔1个年度的梯度风实测资料,对观测塔不同方位的下垫面进行分类并定量计算出塔周边不同下垫面的粗糙长度参数,在对强台风"黑格比"的强风数据代表性判别和样本筛选的基础上,分析了不同下垫面的热带气旋强风阵风系数变化特征,发现以下观测事实和变化规律:1)依据实测风资料,采用对数风廓线法给出的中性大气层结条件下的粗糙长度参数,能够客观刻画出下垫面的细微变化;2)台风强风阵风系数不随风速大小产生趋势变化,但在粗糙下垫面上会产生很大的变幅,这对工程结构的设计取值将产生重要影响;3)阵风系数的高度变化呈幂指数或对数律分布,幂指数法可更好地拟合较光滑下垫面的近地层阵风系数廓线,对粗糙下垫面对数律拟合效果略好;4)对实测数据的分析还发现,阵风系数与其下垫面粗糙长度之间可用幂指数或线性方程来描述;5)本观测个例的阵风系数与WMO的推荐值存在差异——粗糙下垫面的离岸风阵风系数比WMO推荐值大,而来自光滑下垫面的离海风阵风系数则小于WMO的推荐值.

沙漠下垫面地面温度及能量收支的BATS模式参数化改进

利用陆面过程模式BATS,引入地表发射率及两种大气发射率参数化方案,同时引入不同的地表粗糙度参数化方案,对比各种参数化方案对沙漠下垫面地面温度及能量收支的模拟状况。结果表明:采用Van Bavel等发展的地表发射率及Chung等发展的大气发射率方案可以明显改进地面温度及向上长波辐射的模拟,Chung等方案在夜间与正午的模拟效果更好,减小了1℃左右的地面温度模拟偏差,减小了10 W·m^(-2)左右的向上长波辐射模拟偏差。晴天地面温度及向上长波辐射的模拟结果优于阴天。利用Zhang等发展的裸土粗糙度参数化方案也会提高模式对地表感热通量模拟的准确性。