青藏高原东北侧突发性暴雨地面能量场特征分析

利用国家基本站常规气象观测资料和全部气候站加密气象观测资料,采用地面能量比图方法,发现突发性暴雨发生时,地面能量场存在中-α尺度Ω系统,其空间尺度陕北在200～300km,关中在250～450km,生命史均在10～15h。突发性暴雨发生在Ω系统发生发展的最强盛时期,落区位于该Ω系统的高能比轴附近。

内蒙古奈曼流动沙丘下垫面近地面能量收支研究

利用2000年7月18日～8月12日在内蒙古奈曼流动沙丘下垫面取得的大气边界层观测资料,分析了地表能量收支各项的日变化、总体输送系数日变化及其与稳定度的关系;比较了涡旋相关法、波文比-能量平衡法所得到的感热通量.得到奈曼流动沙丘下垫面平均地面阻曳系数Cd为4.69×10^-3;感热通量总体输送系数Ch为2.25×10^-3.在近中性层结条件下,Cd和Ch分别为4.83×10^-3和1.34×10^-3.近地面层湍流方差在不稳定层结下均满足Monin-Obukhov相似理论.

利用卫星云图、地面能量分析青海高原“97.8”大暴雨天气

文章着重分析了1997年8月4日—5日造成青海东部大暴雨的GMS（静止气象卫星）云图和地面总能量，揭示了形成高原大暴雨的云团特征、演变形式和地面能量积累过程，从中总结出造成高原大暴雨的天气特征。

地面能量天气图及软件设计

运用能量学的一般原理分析各地面观测时次邻近地面等压面上单位质量空气的相对湿静力能量和位势能之比 ,得出地面能量比的时空演变 ,实现对突发暴雨天气的适时监测。

一次局地强风暴的地面能量和水汽场的中尺度分析

本文通过一次杭州地区局地强风暴的地面能量和水汽分布演变分析,得出:(1)局地强风暴的发生发展与地面中尺度能量、水汽扰动密切相关,地面强的中尺度质量辐合、水汽辐合位于局地强风暴移动的前方。(2)地面高能中心和高露点中心出现在这次局地强风暴发生前1—2小时。强风暴天气出现在强能量锋区和强露点锋区上。(3)在有利的大尺度条件下,地面中尺度扰动能量辐合区和扰动水汽辐合区及中尺度高能中心是这次强风暴形成和加强所不可缺少的局地环境条件。

地震地面运动能量分析的新方法——小波变换

从小波变换的基本原理出发,利用小波能量特性及正交特性,根据加速度记录推导出小波变换下的地震地面运动的能量时程公式,通过小波变换后求得的能量同时包括了地震动时域和频域内的能量,而且这种方法从理论上是可行,从方法实现上也是比较简单的。

基于地面总能量的暴雨定点预报方法研究

通过分析桂西北历史118个暴雨天气过程的大气环流特征,利用公式计算站点的每天地面总能量指数,再与后一天的雨量对比分析后发现,地面总能量指数≥0.95容易产生暴雨,<0.95不容易产生暴雨,而且数值越大,暴雨强度也越大,根据这一统计结果建立地面总能量暴雨定点预报模型。

高度表地面回波能量仿真分析

雷达高度表是一种测量对地相对高度的装置,目前在军用和民用方面都有着很广泛的应用。本文对雷达高度表对地辐照时接收到的地面回波进行研究,首先对经典方程进行推导,然后根据推导过程建立了仿真模型,接下来通过仿真模型对地面回波进行了各方面的研究,特别对天线倾侧时地面回波能量在距离上的分布情况进行了详细地探讨,并与其他仿真模型做对比,最终研究结果可对高度表设计提供理论参考。

基于激光测距仪的地面不平度的测量与分析

将6种平均粒径的石英砂制备成不平地面,使用基于激光测距仪的测量地面不平度专用装置,采集不平地面的空间数字信息并对预处理后的信息进行分析,通过对平均表面不平度标准差h-rms和平均地面能量Pav与平均粒径dav关系拟合曲线以及空间自功率谱密度曲线与频率轴形成的面积的物理意义的分析表明:Pav与地面不平度具有良好的相关性,因此可使用地面能量P实现对地面不平度定量分析;对双对数坐标空间自功率谱密度曲线的拟合直线分析表明,随着地面不平度的增加,拟合直线斜率lg(b)值增大,证明了所提出的通过分析直线拟合方程之间的相对位置和截距来评估地面不平度方法的可靠性。

基于能量平衡估算陆地近地层光学湍流

估算陆地近地层光学湍流通常需要利用两层不同高度的气象观测,而常规气象观测通常只有一层.为了利用单层常规气象观测估算陆地近地层光学湍流,通过采用Shapiro给出的利用常规气象要素估算地面太阳辐射的经验模型,以及美国陆军统一土壤分类方案,基于地面能量平衡,建立一个陆地近地层光学湍流估算模型.首先通过数值求解土壤热传导方程估算土壤温度,再基于地面能量平衡估算地面温度、基于强迫恢复方法估算地面湿度;最后,将估算的地面温度和湿度看作是粗糙度高度的温度与湿度,结合常规单层气象观测数据,估算光学湍流强度。实例计算表明:该方法估算的光学湍流强度整体上与利用两层气象观测估算的光学湍流强度基本一致.

下地面对冰雹的影响机理

分析了冰雹形成的局地稳定度和不稳定能量的变化 ,地面与大气之间的能量交换 ,讨论了下地面的性质——土壤、植被、地貌结构对冰雹的影响机理。

基于灰色关联分析的农田生态系统能量产投研究

农田生态系统是人工建立的生态系统,落实必要的农业技术措施,对于提高农田生态系统的投能效率是必要的。1961～2005年我国农田生态系统的生产力水平虽然在提高,能效率却在波动中下降。能效率与影响因子之间的关联度分析表明,对能效率的贡献,按照劳动力能投入量、蓄力能投入量、有机肥能投入量、化肥能投入量和农业拖拉机能投入量的顺序,依次排列。因此,要采取正确的农业技术措施管理农田,因地制宜地推广小农机,提高农田生态系统的投能效率,除了提高单位耕地面积上有机肥能投入比重外,应该合理施肥,培养地力,以提高耕地产出的能效率。

城市陆面过程与边界层结构研究

通过城市边界层观测、卫星遥感以及城市边界层数值模拟等途径,获取对城市陆面过程特性的认识,研究建立精细城市边界层模式,引入合理城市区陆面过程参数化方案,并进行城市边界层结构影响研究。研究结果表明:①城市下垫面能量平衡过程迥异于自然地表,引入合理的参数化方案是改善数值模拟性能的关键。②高分辨卫星观测信息是认识城市地表参数状况及其变化的有效途径。③人为热排放参数化方案的合理引入是准确描述地表能量平衡过程的又一重要课题。需根据实际情况确定人为热排放的引入方案及量值变化。④应从合理描述城市建筑物下垫面对热力输送及大气动力场的影响出发,研究建立了多层城市冠层模式。⑤应建立更完善的多尺度城市边界层模式系统并引入更新的城市效应参数化方案和数据同化处理,以增强并完善城市边界层数值模拟能力。

关于地表反照率遥感反演的几个问题

分析了地表反照率对陆面辐射能收支以及区域和全球气候的影响,强调了地表反照率是遥感反演陆面参数时的第一重要参数,地表反照率或多波段遥感中不同谱段的地表反射率的准确反演常常是准确估算其它陆面参数如植被和土地利用/土地覆盖等状况的先决条件。在对当前关于反照率的概念及容易混淆的术语进行阐述和说明的基础上,简述了遥感反演地表反照率的步骤和主要难点的解决方法,进而对常用陆面过程模式计算地表反照率的过程作了分析,并将其结果与MODIS有关产品进行了比较,强调了遥感与陆面过程模式和气候模式的结合。

一次广州大暴雨的环境条件及中小尺度特征分析

基于常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料和广州多普勒天气雷达资料,对2010年5月14—15日广州大暴雨的环境条件、散度涡度场和中小尺度特征等进行了分析。结果表明:大暴雨过程中低层辐合高层辐散,促进气旋式涡度增加,上升运动增强,反之亦然;中层波动使得中低层辐合和中高层辐散更加深厚,进一步增强上升运动。粤西南暖湿气流北上受弱冷空气阻挡在广东省中北部地区堆积,为大暴雨提供水汽和能量。南下的弱冷空气和日变化共同形成地面强能量锋,与辐合线和低层切变线组成强有力的触发抬升机制。大暴雨期间多普勒天气雷达及时捕捉到逆风区、弱中气旋、中尺度辐合带和中层两次波动影响,分别对应两个强降水时段。

一个陆面过程参数化模式与MM5的耦合

在法国陆面过程模式的基础上 ,为了表示冠层叶片遮挡对水分蒸发阻抗的影响 ,在植被覆盖部分引入了遮盖因子 ,然后将这个修正的陆面过程参数化模式耦合到MM 5模式中。耦合后的模式模拟出了因为降水造成土壤湿度变化和植被覆盖动态作用对地面通量的影响 ,而原MM 5模式模拟结果则没有反映上述动态变化对地面通量的作用。原MM 5模式和耦合模式模拟了 1993年 8月 17日到 2 0日以内蒙古半干旱草原为中心的中尺度区域的气象场 ,模拟结果和IM GRASS预观测资料进行了对比 ,对比说明新的陆面过程模式提高了MM 5模式对地面通量和边界层各物理量 (风、温、湿 )的模拟精度。

陕西一次重致灾强对流天气机理研究

利用常规资料、地面自动站资料、FY-2E卫星TBB资料(0.1°×0.1°)、西安多普勒天气雷达资料,采用天气动力学诊断方法和强天气分析技术对2015年5月7日的陕西省商洛地区强对流天气过程的大尺度环流背景、物理量场、中小尺度天气系统演变特征及规律进行分析。结果表明,强对流主要位于暖湿空气与干冷空气的交界处,地面温度、露点温度、海平面气压、风场分析清晰地反映出地面冷锋和低压倒槽的交汇区域,冷暖空气的过渡区对于强对流天气的落区判断有指示作用。中尺度天气系统发展的强盛程度通过TBB的时间演变图可以清楚地进行判断。强对流大多发生在TBB梯度大值区,冰雹云团大多产生在云团成熟期之前。多普勒天气雷达上的强回波结构对于预警有提前预判的提示作用。在此次致灾天气过程中,明显低层弱回波区和中高层的悬垂回波结构,中层强回波中心与低层位移达1.5 km左右,预示了降冰雹的潜势。45 d Bz强度的回波延伸至9 km以上,这些指标对准确做出强对流天气预警有较好的指示意义。

内蒙古奈曼流动沙丘下垫面湍流输送特征初步研究

分析了 2 0 0 0年 7月 2 1日～ 8月 1 0日在内蒙古奈曼流动沙丘下垫面取得的近地面层湍流及辐射观测资料 ,讨论了无量纲湍流方差与稳定度参数z/L的关系 ,发现无量纲速度分量方差及无量纲温度、湿度脉动方差在不稳定层结下 ,均满足莫宁—奥布霍夫相似理论 ;同时还讨论近地面层能量的收支。发现流动沙丘下垫面感热通量与地表热通量最大值分别为1 70Wm- 2 及 1 0 0Wm- 2 ;潜热通量通常小于 5 0Wm- 2 ;流动沙丘净辐射最大值为 40 0Wm- 2左右。 (Hs+Hl) ,与 (Rn-G)的比值在晴天白天平均值为 0 78左右 ,流动沙丘下垫面近地面层能量不平衡现象存在 ,其原因有待进一步研究。

鲁中山区一次漏报的强对流天气过程中地形触发作用分析

利用常规气象资料、区域加密观测站资料、雷达资料以及WRF模式输出资料,对一次漏报的受弱冷空气影响而引发的鲁中山区局地强对流天气过程进行诊断。结果表明,此次过程发生在500h Pa浅槽引导弱冷空气自对流层中层缓慢下沉造成气层位势不稳定的天气背景下,强对流在触发和加强的过程中复杂下垫面的影响有不可忽视的作用。局地对流易在山区西北边界的迎风坡、地面中尺度低压中心、温度梯度最大处触发;山区地形对垂直环流的激发是对流发展的主要原因;地形造成的近地面来自海上的东南风绕流辐合是对流加强的有利因素;在环境场较弱的情况下,局地对流触发后,强雷暴回波会沿着地面中尺度高能区发展、移动。

基于大型机场下的隔震沟节点施工技术

解决大型机场中隔震沟图纸量多、结构复杂、技术深度大及个别特殊复杂节点施工处理措施较为困难的问题,应用BIM技术对首层比较复杂特殊的隔震沟节点进行建模,并给出明确节点构造,BIM技术的应用融合不但加深了现场施工人员对隔震沟的理解,便于现场施工技术人员的质量过程把控,而且提高了隔震沟节点施工技术的可靠性,工程隔震沟节点的设置能够有效阻止地面振动能量的传播,使得航站楼建筑整体减隔震效果得到了较大提高。