湍流交换系数的水平非均匀对Ekman抽吸的影响研究

利用地转动量近似理论 ,讨论了湍流交换系数 (K)存在水平非均匀的条件下 ,边界层顶Ekman抽吸 ,研究表明 :K的水平变化对Ekman抽吸有明显的影响 ,这种影响决定于边界层内的气压场、边界层顶的风场和K的梯度之间的关系 ,在气旋性涡旋中 ,当K由涡旋中心向外增大时 ,它增加边界层顶的Ekman抽吸 ,反之 ,减少Ekman抽吸 .Ekman抽吸增加的幅度与K的梯度值有关 。

边界层风速和湍流交换系数的铅直分布

应用实测风、温廓线资料,结合边界层数值模式,对全边界层的湍流交换系数K与风速的铅直分布规律进行研究,对由相似理论导出的风廓线对数加多项式近似律进行检验,给出了估算平原地区边界联风速和K值铅直分布的较简便方法。

地形和湍流交换非均匀对边界层Ekman抽吸的影响

利用地转动量近似理论,讨论地形和湍流交换系数K存在水平不均匀的条件下,获得了边界层顶Ekman抽吸的解析结果和动力特征.研究表明:在不考虑地形强迫情况下,湍流交换系数的水平变化对Ekman抽吸有明显的影响,而且这种影响的强弱与Rossby数大小有关.而在地形与湍流交换系数的共同作用下,地形的影响是边界层顶的垂直速度分布的主导性因素.

湍流边界层中平流与大气运动的动能耗散

本文从边界层运动方程出发,利用地转动量近似解析地给出了根据宏观外参数来求正压边界层中动能耗散的公式,得到了地转风及其平流与局地时变项及纬度的影响。指出了变性能量依赖于气压系统,改进了对变性能量的认识。本结果可直接应用于大尺度模式中以估计边界层的动能耗散,因而对大气动能平衡的研究,对从能量观点研究天气系统的生衰,发展有一定意义。

湍流中的热交换

热交換的理論和实驗研究表明:貼近物体表面的流層中的湍流脈动,对于具有大普朗特数的流体中的热交換的影响是很大的。普朗特——泰勒的二層热交換理論(將流动分为層流底層和湍流核)沒有將上述因素考虑進去,因而他們的理論只有在普郎特数接近于一的情况下才适用。卡蔓最先考虑到流体中分子交換过程和流体微团变換过程的相互作用,并部分地考虑到这种相互作用对流态的影响。

植物流体力学

植物离不开空气、水和阳光,而空气和水的流动性对植物的生长有着重要的影响。这样便形成了一门交叉学科——植物流体力学。最近的研究表明,植物的光合、呼吸、蒸腾作用均直接与叶面边界层的湍流特征有关。

边界层方案对华北一次污染过程模拟的影响

采用WRF模式中YSU、MYJ和ACM2 3种边界层参数化方案,利用WRF模式和空气质量模式CAMx对2015年11月11～15日发生在京津冀地区的一次污染过程进行了模拟,同时利用地面气象要素、风廓线、秒探空和空气质量观测数据对3种参数化方案下的模拟结果进行了验证对比.一种基于临界垂直湍流交换系数确定边界高度的方法被用于对比3种参数化方案之间垂直扩散能力的差异.结果表明,MYJ方案对10m风速高估最大(平均高估0.66m/s),对2m温度和2m湿度低估最小,YSU和ACM2方案对地面气象要素的模拟效果相近;ACM2方案对于边界层内垂直廓线模拟效果优于YSU和MYJ方案,但是3种参数化方案对边界层内风速均存在高估(高估可达2.6m/s);基于临界垂直湍流交换系数方法定义的边界层高度更能反映大气的垂直扩散能力,MYJ方案边界层高度最小,其模拟的PM2.5浓度最高;MYJ方案对于地面风速的高估,会降低模拟的区域整体PM2.5浓度,但是会增加风速较大区域下风向的PM2.5浓度;ACM2方案对边界层垂直廓线模拟最好,夜间底层垂直湍流交换系数计算值较大,使得ACM2方案对于本次过程中PM2.5等污染物的模拟优于MYJ和YSU方案.

1984年夏季张掖地区的热状况特征

本文用热平衡方法估算了1984年夏季张掖地区的平均感热、潜热输送以及对热量和水份的滞凝系数,对该地的平均热状况特征进行了研究。在张掖地区,感热通量及热量滞凝系数随高度增加,而潜热通量及水份滞凝系数则减小;热力参数与辐射参数一样,也存在着3—5天的中期振荡周期,热力参数及辐射参数相应振荡的位相差都很小,而谱相关则大多在50％以上。可以用辐射参数的平均值来估计近地面层感热和潜热输送的平均状况。张掖地区的热状况平均特征基本上与1979年QXPMEX结果一致。

塔克拉玛干沙漠贴地层小气候梯度试验的数据处理及分析

本文利用塔克拉玛干沙漠综合科学考察期间小气候梯度试验资料.通过对数据处理方式的合理选择,对沙漠的湍流交换系数及湍流热交换、蒸发耗热、地面热源强度进行了分析研究.

国外海雾预报方法种种

本文对目前采用的各种海雾预报方法进行了介绍和讨论,并用专家系统对北海海雾进行预报.

青岛酸雾的数值计算

沿海城市工业迅速发展所造成的酸雾问题已引起了国内外环保部门的高度重视,如美国加州南部沿岸多次出现酸雾的pH值在3.0以下,最低为1.63。青岛地区1983年观测到酸雾pH值为4.22—4.52,而我们在1991年6—7月份的观测表明,pH平均为3.84,最低(娄山化工厂)为1.7,酸度有显著增强的趋势。近几年来青岛市酸雨的pH值平均为4.42,最小为3.48,可以看出,酸雾的酸性远较酸雨为强。因此城市酸雾的研究更为重要和迫切。