M—γ尺度G—Chen坐标系中气候模式的研制

本文在地形坐标系中完整地推导出三维大气--土壤耦合模式的控制方程组及其参数化方案。模式详细考虑了坡度、坡向、周围地形遮蔽对辐射平衡的影响以及土壤水的冻结、融解、蒸发过程，结合 1985年冬太原地区边界层污染、气象观测资料进行对比模拟试验，取得了令人满意的结果。

森林火险等级分布模拟——中小尺度动力学模式

通过在地形坐标系中建立考虑森林植被影响的三维大气-土壤耦合动力学模式,对神农架林区历史上几次重大森林火灾发生期的气象要素场进行了模拟,并在此基础上计算神农架林区高分辨率的森林火险等级分布状态,揭示了林火发生的一些重要规律。

长江三峡水库气候效应数值模拟

在地形坐标系中建立了一个三维静力平衡的大气-土壤耦合模式,模式详细考虑了复杂地形、植被和水面的热力、动力过程。与其它中、小尺度模式相比其独特之处是:此模式在地表与植被冠层建立的辐射平衡方程和能量平衡方程中,均详细地考虑了坡度、坡向的影响。观测表明,长江三峡江面水温的日变化小于3℃。长江三峡段水流湍急,江水上下交换十分剧烈,各处水深变化较大,使模拟江水的动力、热力过程变得十分困难。所以,在研究中忽略了江水温度的日变化,模式中作为动力、热力外强迫因子,水库建成后的改变仅为水面海拔高度的升高和水面区域的扩大,水面温度是常数。用此模式模拟研究长江三峡建成前后气象要素场的日变化过程,通过计算它们的差别来分析水库的小气候效应。结果表明风、温、湿气象要素场在方圆近10km范围内均有不同程度的改变,但变化幅度不大。

北京市火险气象等级预警数值模拟研究

利用考虑了森林植被效应的M γ尺度三维准静力平衡大气 土壤耦合模式 ,对北京市各气象要素场进行了数值模拟试验 ,并在此基础上 ,给出了火险气象等级的空间分布。结果表明 ,各气象要素场的模拟效果较好 ,并能正确反映城市和山区不同下垫面上的一些基本气候特点和变化规律 ;火险气象等级的界定也较为合理 ,结果能够较真实地反映出北京市的火险空间分布情况 ,从而具有一定为城市火灾预警及减灾提供科学依据的能力。

贵州石漠化区域气候效应的数值模拟

在地形坐标系中建立一个三维静力平衡的大气-土壤耦合模式,模式主要考虑了复杂地形和植被的热力及动力过程。与其它中、小尺度模式相比,此模式在地表与植被冠层建立的辐射平衡方程和能量平衡方程中,均详细考虑了坡向、坡度的影响。通过对贵州石漠化危险区最典型的贞丰县气候效应数值模拟表明:所采用的大气-土壤耦合模式,能较好模拟贵州石漠化区域气象要素的空间分布趋势;中等程度石漠化区域向高强度石漠化区域演变过程中,气温场表现为先轻微上升,上升到一定程度后剧烈下降,然后当其演变到强度石漠化程度后,继续向超强程度石漠化演变,其气温表现为剧烈的下降趋势。