多台风力机运行对近地边界层影响的模拟分析

通过分析风力机运行时竖直方向上风速及湍动能的变化情况,研究多台风力机运行对近地边界层的潜在影响。采用Gambit软件建立多台风力机及风场模型,并利用Fluent软件对4台风力机顺列和错列2种布置方式下的流动进行数值模拟。结果表明:由于风力机的转动,对近地边界层中的速度和湍动能分布都带来一定的影响,同时,边界层高度也随速度沿竖直方向分布的不均匀性而增高;不同高度处风速和湍动能的变化规律是不同的;在距离风轮上部3倍直径高度处,速度沿流向开始有小幅度的降低,且错列布置速度衰减幅度要高于顺列布置时;湍动能沿流向逐渐降低,在叶轮位置上空处有着阶跃型变化,整体上错列布置湍动能要高于顺列布置同一位置处。

十三陵“清洁区”秋季O_3在地面及近地边界层垂直分布变化的探测研究

利用2001年9月7～12日北京郊区十三陵（40°17′15″N，116°12′51″E）探测资料，对O3在地面及近地边界层垂直分布特征进行了研究．结果显示，在十三陵地区地面和近地边界层内O3浓度平均日变化特征较为一致，O3浓度在早晨最低，上午逐渐增加并在下午2～5时之间升至最高，夜间逐渐下降．日出前或日落后受山谷下沉气流、近地面逆温层及沉降的综合影响，200～300m以下的O3浓度普遍是低值．十三陵地区O3高浓度的臭氧与北京城区污染输送有密切联系．当主导风向来自北京城区时，中午至下午则出现轻度、中度甚至重度O3污染现象；相反，当主导风向为其他来向时，O3浓度低．十三陵“清洁区”盆地地形特点使得来自北京城区污染物在该地累积，并在光化学反应有利的情况下，造成局地的高O3污染现象，此结果在城市发展规划中应引起重视．

东疆黑戈壁近地大气边界层气象要素季节变化规律

利用东疆红柳河黑戈壁下垫面陆气相互作用观测站2017年近地大气边界层梯度探测资料和红柳河气象站天气现象观测数据,分析该地区典型晴天条件下的近地层风速、温度和比湿的四季廓线特征。结果表明:四季近地层风廓线变化规律明显。典型晴天条件下,在0.5~4 m高度内风速随高度的增加而变大的速度较快,在4~32 m范围内,白天风速随高度增大较缓慢,但夜间出现快速增大;存在明显的夜间逆温,逆温层主要集中在4~32 m,冬季逆温强于夏季,晨间0.5~32 m间的温度差可达4.6℃,且红柳河四季的气温日较差均较大,秋季可达到15.7℃;夜间比湿高于白天,秋、冬季夜间逆湿层出现在10~32 m,其比湿差为0.15 g/kg左右,夏季无逆湿现象。

浙江北部近海边界层风廓线特征分析

利用2010年12月至2014年5月宁波近海凉帽山370m高塔气象梯度风观测和浙江北部沿海自动气象站测风资料,对浙江北部近海风速垂直廓线进行分析,结果发现:受地形影响,偏南、偏北风时塔基风速一般比上一层风速大。不同天气系统影响下近地边界层风廓线不同,南风型320m以下风速基本遵从对数律。热带气旋影响型和北风型时风廓线可分为3段,常通量层内基本满足对数律,该层向上一段高度热带气旋影响型风速变化不大,北风型反而减小,再往上风速又继续增大。北风型风廓线的这种3段结构表现比热带气旋影响型更为清楚,约80~109m风速出现相对极大值,200~250m间存在风速极小值。满足对数律的近地边界层内小风比大风具有更好的拟合优度。浙江北部沿海自动气象站测风资料不同风型统计分析与高塔风廓线表现基本一致。