利用RAMS模式对山谷城市兰州冬季湖泊效应的数值模拟

利用美国科罗拉多州立大学和MRC/ASTER发展的RAMS中尺度气象模式,以NECP再分析资料为初、边值条件,在兰州城区东面设计了有湖和无湖两个试验,做了72 h三重嵌套模拟试验,分别模拟了两种情况下冬季兰州山谷地区的湖泊效应和大气边界层特征。模拟结果表明:(1)白天兰州山谷地区谷风在14:00强度达到最大。加入湖泊后,14:00湖风强度增大,湖风对谷风没有明显影响,只对湖区及岸边附近的风场有影响。兰州山谷地区20:00以后山风开始出现,到05:00左右北山山风的风速大于南山山风。05:00以后南山山风风速增大,山谷以偏西风为主。加入湖泊后,陆风也在夜间02:00左右表现的最为明显,陆风和山风相互叠加,导致兰州山谷东部地区西风风速增大;(2)加入湖泊后,对周围地区气温的影响表现为夜间有增温作用,增温作用随着离湖泊的距离渐远而减弱。在靠近湖区处夜间的近地面逆温强度减弱;(3)加入湖泊后,对靠近湖面处空气相对湿度的影响表现为减小,对靠近湖西岸陆地上近地面空气相对湿度的影响表现为先减小后增加,这一点在夜间表现的最明显,对靠近湖面处空气绝对湿度的影响表现为增加;(4)加入湖泊后,湖区的净辐射和感热通量都减小,湖的东西两岸的净辐射和感热通量都增大。在22:00到凌晨05:00之间,靠近湖西岸的陆地上净辐射和感热通量也有所增大。

利用RAMS模式对山谷城市冬季局地风场的数值模拟

利用美国科罗拉多州立大学和MRC/ASTER发展的中尺度数值模式RAMS,采用三重嵌套的方法,模拟研究了兰州山谷地区局地环流特征。结果表明:(1)兰州市近地面流场以偏东风为主,在城市东西部之间的狭窄地带,风速相对较大些,在东西部山谷城市中心区域有大片的静风区;冬季兰州市山谷夜间是辐合流场,白天是辐散流场。受城市热岛环流的影响,白天热岛环流抑制谷风环流,夜间增大山风环流,夜间的山风风速大于白天的谷风风速。(2)白天,兰州市区山顶和山谷之间上空气柱以下沉气流为主,这主要是由于地形作用使得白天盛行谷风环流和山峰加热作用的共同影响。夜间,兰州市区山顶和山谷之间上空以上升气流为主,这主要是由于地形作用使得市区和山谷在夜间盛行山风环流,但是冬天夜间兰州市区和山谷上空有较厚的逆温层存在,抑制了气流的上升运动。(3)在午后13:00左右,兰州市区山谷从近地面到400 m高度,辐散场在逐渐减弱,在510 m左右的高度转变为辐合场;皋兰山顶上空从近地面到400 m高度,辐合场在逐渐减弱,在510 m左右的高度转变为辐散场。在凌晨01:00左右,兰州市区山谷从近地面到400 m高度,辐合场在逐渐增强,到400 m高度达到最强,从400 m到510 m高度又逐渐减弱;皋兰山顶上空从近地面到220 m左右的高度,辐散场在逐渐减弱,在400 m左右的高度辐散场转变为辐合场,从400 m到510 m左右的高度,皋兰山顶的辐合场逐渐增强。

RAMS模式在金塔地区非均匀下垫面上的适用性研究

为检验RAMS模式在金塔地区的模拟性能,首先选2005年7月2~3日金塔地区的一次晴好天气过程,然后利用RAMS及MM5模式对该过程进行了48 h三重嵌套的数值模拟,最后对金塔绿洲、戈壁及沙漠点近地面各变量的模拟值及实测值进行了对比分析。结果表明:RAMS模式对绿洲、戈壁和沙漠不同下垫面近地面温度的模拟表现良好,基本模拟出了近地面相对湿度的日变化趋势,较好地模拟出了绿洲—沙漠环流引起的绿洲"冷岛效应"和临近绿洲的戈壁与沙漠上空的"逆湿"现象;RAMS模式对绿洲下垫面潜热通量的模拟比感热通量更接近实况,而对戈壁和沙漠下垫面感热通量的模拟好于潜热通量,三种下垫面上净辐射的模拟都与观测值较接近;同MM5模式的模拟结果比较,RAMS模式对非均匀下垫面净辐射、感热通量的数值模拟更优于MM5模式。这表明RAMS模式在金塔地区应用的可行性。

利用循环3DVAR改进黄海海雾数值模拟初始场Ⅱ:RAMS数值试验

第一部分的结果显示,利用WRF模式及其循环3DVAR同化方案(WRF循环3DVAR)能有效地提高黄海海雾WRF数值模拟的初始场质量。在此基础上,进一步提出利用WRF循环3DVAR形成的初始场驱动RAMS模式的思路,并以2006年3月6～8日的1次大范围黄海海雾事件为研究对象,设计并实施了一系列RAMS数值模拟对比试验。对试验结果的仔细分析表明,WRF循环3DVAR提供的初始场明显优于RAMS模式自身等熵面客观分析方法生成的初始场,它在动力与物理上非常协调且对模拟结果的改善相当显著。这说明WRF循环3DVAR可以为RAMS模式改进其初始场提供一条切实可行的途径。

建构信息环境下高职教学的RAM模式

随着高职教育信息化进程的加快,各高职院校正在积极推进信息环境建设及其教学功能的开发和拓展。在此背景下,尝试将信息概念RAM引入教学系统,建构高职教学的RAM模式。RAM原为随机访问存储器,引入高职教学领域所形成的RAM模式成为一个随机访问存储的教学调控过程。同时,RAM模式又是一个系统优化模式,其三个组成字母分别代表其中的三个教学策略。

RAM护理干预对肠癌术后肠胃功能恢复与心理状态的影响

目的探讨肠癌手术患者采用罗伊适应模式(Roy adaptation model,RAM)护理模式干预后肠胃功能恢复与心理状态的影响,为临床应用提供依据.方法将2014-08/2016-08天津医科大学第二医院收治的120例肠癌患者随机分为观察组和对照组,对照组患者采用常规护理方案进行干预,观察组患者采用RAM护理模式进行干预;对两组患者禁食时间、排气时间、肠鸣音恢复时间、排便时间等肠胃功能评价指标进行记录;在患者出院后2 wk复查时使用汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression scale,HAMD)及汉密尔顿焦虑量表(Hamilton anxiety scale,HAMA)量表对患者心理状态进行评估,调查术后3 d内患者谵妄发生率并统计患者临床满意度及护理疗效.结果出院后2 wk时观察组患者临床有效率显著高于对照组(P<0.05);手术治疗后观察组患者禁食时间、排气时间、肠鸣音恢复时间及排便时间显著低于对照组(P<0.05);出院后2 wk时观察组患者HAMD及HAMA评分显著优于对照组(P<0.05);观察组患者术后3 d内谵妄发生率显著低于对照组(P<0.05);观察组患者满意度明显优于对照组,且差异存统计学意义(P<0.05).结论肠癌手术患者采用RAM护理模式进行干预后,可有效改善患者肠胃功能及心理状态,具有较高的临床应用价值.

渐进式引导结合RAM模式护理干预在双相情感障碍患者中的应用

目的探讨渐进式引导结合罗伊适应模式(RAM)模式护理干预在双相情感障碍(BD)患者中的应用效果。方法选取2021年2月至2022年3月在聊城市第四人民医院接受治疗的BD患者82例,按照护理干预模式的不同分为观察组(渐进式引导结合RAM模式护理,42例)和对照组(常规护理,40例)。护理后采用抑郁自评量表(SDS)和Bech-Rafaelsen躁狂量表(BRMS)评估两组患者的临床症状、综合评定问卷-74(GQOLI-74)评估两组患者的生活质量,蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评估两组患者的认知功能,匹兹堡睡眠质量指数量表(PSQI)评估两组患者的的睡眠质量,同时对比两组患者干预效果。结果干预后,两组SDS、BRMS评分均较干预前降低,且观察组评分均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组GQOLI-74评分较干预前均上升,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组MoCA评分较干预前均上升,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);PSQI各项评分均较干预前下降,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论实施渐进式引导结合RAM模式护理能有效改善BD患者的临床症状,且对BD患者的生活质量、认知功能和睡眠质量都有着积极的作用和影响。

珠峰北坡绒布河谷局地环流的模拟分析

对珠峰北坡绒布河谷地区大气观测实验发现,绒布河谷中地面气流存在明显的日变化,但有别于其它地区的山谷风系统:在凌晨至正午前后基本为<2 m.s-1的小风,而午后至午夜则盛行来自珠峰方向的偏南下山风。由于珠峰北坡地区地形复杂,绒布河谷中地面气流的日变化可能是山谷风、坡风与冰川风等环流系统共同作用的结果。为了分析绒布河谷中风场日变化的主要驱动因子,本文利用一个中尺度气象模式对绒布河谷中典型风场进行了模拟,并借助观测资料对模拟结果进行了检验,进而对风场的时空分布特征及其变化原因进行了探讨。

一次冬季平流辐射雾过程的观测分析及数值模拟研究

对2003年12月23—24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究。这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200 m,给海陆空交通造成严重影响。首先利用各种资料对这次大雾的生消演变过程进行了分析,认为这是一次典型的发生在海陆交界处的冬季平流辐射雾。然后利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟了本次大雾过程,计算得出了大气的水平能见度分布和云水混合比的垂直分布,结果表明,在雾区形状、雾生消时间以及雾的厚度上,模拟结果与观测资料比较一致。

卫星数据和地面观测结合的珠三角地区颗粒物质量浓度统计估算方法

利用卫星观测的气溶胶光学厚度资料和模式模拟数据,与地面颗粒物观测资料结合,探讨近地面颗粒物质量浓度的估算方法。具体包括:利用区域气侯模式RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模拟的边界层高度对气溶胶光学厚度进行垂直订正,获得近地面颗粒物消光系数;利用模式模拟的相对湿度和颗粒物吸湿增长经验模型对消光系数进行湿度订正,获得近地面颗粒物干消光系数;并基于干消光系数与颗粒物质量浓度地面站点资料建立的统计关系估算获得每个像元的颗粒物质量浓度。利用地面站点观测的颗粒物浓度资料验证表明,基于卫星资料可以获得近地面颗粒物质量浓度,而且细颗粒物质量浓度具有更好的估算精度。

重庆地区一次雷暴云电过程及其对初始云滴数浓度响应的数值模拟

采用耦合了Saunders和Takahashi两种非感应起电参数化方案的RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式,对重庆地区一次雷暴过程进行模拟,对比分析了两种起电参数化方案下,电荷开始分离时和雷暴云发展到成熟阶段时的水成物粒子的分布、所带电荷密度以及雷暴云的电荷结构分布。模拟结果表明,在Saunders起电参数化方案下,雷暴云的电荷结构从起电到放电都呈现偶极性特征,而在Takahashi参数化方案下,雷暴云的电荷结构则由反偶极性发展成正偶极性。为研究CCN(cloud condensation nuclei)对雷暴云的影响,本文进行了两组敏感性试验,随着云滴初始数浓度增加,雷暴云的电荷结构没有发生极性翻转,但雷暴云中电荷量增加,电荷分布区域变大,有利于闪电发生。在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,电荷量变小。通过分析微物理量场和微物理过程发现,随着云滴初始数浓度增加,冰相粒子质量混合比增加,在Saunders起电参数化方案下,当云滴初始数浓度大于2 000 cm-3时,霰粒子质量混合比减小。验证了CCN的变化能影响云的微物理过程,从而影响雷暴云的电荷分布以及闪电的发生,尤其是冰相物质的变化显著影响了雷暴云的起电过程。

强对流天气的数值模拟试验

将 RAMS中尺度模式从 VAX/VMX平台移植到 Win95/NT平台 ,并结合中尺度天气系统的特点 ,自行研制了与该模式相配套的前后处理技术 ,从而在 586高档微机上建立了强对流天气中β尺度数值模拟系统。并利用本系统就均匀初始场、加密观测资料和常规报文资料作为非均匀初始场分别进行了模拟试验。结果表明 :移植是成功的 ,系统能够模拟出对流系统的发生、发展和演变及其宏、微观结构 ;强对流系统出现时往往对应上升和下沉气流都比较强、变化剧烈 ;系统提供的最大垂直速度、总动能和各种水物质极值随时间的演变都是很好的对流发生。

无源LC传感器信号读取系统扫频源设计

针对连续快速的高频线性扫频信号源在无源LC传感器信号读取中的应用需求,设计并实现了o～400 MHz任意频率段的线性扫频源系统;该系统的核心器件为直接数字频率合成器（DDS） AD9910,采用该芯片的RAM模式和数字斜坡模式,详细介绍各模式工作原理及寄存器的具体配置过程,并分别以这两种模式实现了输出扫频信号;测试结果表明,两种方式均可实现高频高速捷变稳定信号的连续扫频;该扫频源具有高精度、稳定性好、频率捷变快和小型化的等特点,为LC传感器的工程应用提供了技术基础.

渤海重现期波高的数值计算

利用RAMS大气模式给出的20年风场资料,利用SWAN近海波浪模式对渤海海域的波浪进行了20 a数值计算.通过与一般过程和大风过程的实测资料的对比后发现.波浪模拟值与实潮值符合地较好,SWAN模式适合渤海海域波浪的计算。通过分析发现.辽东湾常浪向为SSW。强浪向为SSW;渤海中部常浪向为S,强浪向为NE;渤海海峡常浪向为NNW,强浪向为NNW;莱州湾常浪向为S,强浪向为NNE;渤海湾常浪向为S.强浪向为NE。渤中偏东南海域(38°～39°N,119.5°～120.5°E)多年一遇有效波高最大.其中百年一遇有效波高最大值达到6.7m。

渤海平均海平面及多年一遇极值水位的计算

利用区域大气模拟系统(RAMS)大气模式给出的30 a风场资料作为上边界风应力强迫,用普林斯顿大洋模式(POM)对渤海的潮流和潮位进行了30 a数值计算。给出了M2,S2,O1,K1四个分潮的同潮时线和等振幅线,与环渤海19个验潮站观测的调和常数对比发现,M2分潮振幅的平均误差为4.5 cm,迟角的平均误差为4.2°。分析了渤海海域环流、风海流和潮流的基本特征,并与前人的结果进行比较,两者基本一致。计算了渤海1 000多个网格点的平均海平面高度,比较结果表明,其准确度较高。最后给出了渤海各点的最高和最低天文潮位以及百年一遇极值水位,比较结果表明,虽没有进行单独的风暴潮计算,但计算结果较好地反映了渤海各种水位的特征。

高空核试验放射性烟云扩散的数值模拟研究

针对核试验期间的放射性烟云扩散,采用RAMS/CFORSⅡ模式,通过模拟两次高空核试验过程,研究烟云的空间分布、传输态势和地面沉降,模拟结果基本符合实际观测趋势。同时模拟得到了一些空爆核试验烟云在对流层和平流层中下层的传输规律。在空爆烟云的长距离传输中,主烟云受平流层西风急流影响明显,最快在爆后19h东移出境;在西风急流之上和对流层中,传输速度明显减小,烟云的扩散和沉降维持了3d以上。对流层中低层的天气系统对空爆烟云的近地面沉降有重要影响,较强的低压系统造成的地面沉降区域较小,接近均压场的天气形势造成的沉降区域较大,约比前者大1倍。较大的粒子主要在爆后前两天沉降在中国西部地区,东部以小粒子沉降为主,出现在第3d。小粒子的放射性很小,日沉降量在10-2～101Bq/m2之间,与天然放射性本底值相当。

核试验湿沉降过程的数值模拟研究

构建了RAMS／CFORSⅡ模式，采用了3种代表性的湿沉降方案，对1次核试验中的放射性烟云湿沉降过程进行了模拟，通过将模拟结果与观测资料进行对比检验，选取了最优湿沉降方案，并验证了模式模拟核试验湿沉降过程的有效性。