云南一次非超级单体龙卷多尺度分析

基于再分析资料、多源观测资料和文山多普勒天气雷达资料,对2021年5月31日午后出现在云南省文山州广南县的一次EF0级龙卷的环流背景、环境潜势、中尺度对流系统的演变过程以及形成机理进行研究。结果表明:(1)此次龙卷发生在副热带高压外围偏西气流,700 hPa风速辐合区,850 hPa切变线上,且中层大气有干冷空气的侵入,具备龙卷发生所需的热力和水汽条件,但动力条件不利于龙卷出现,即低层和深层垂直风切变均显著弱于我国中东部的非超级单体龙卷。(2)较高的地面温度、云图上的水汽边界和中尺度辐合线共同导致了滇东南地区对流风暴的触发。受复杂地形影响,对流单体出现分裂并加强,不断向西北方向海拔较高的广南县城推进。(3)龙卷形成的可能机制是:广南盆地内较高的地面温度形成对流性不稳定,盆地东侧对流单体下方的冷池出流进入盆地并向西扩张,冷暖空气的交汇使新的单体开始沿辐合切变线触发,其下方的冷池与环境温度差有利于龙卷生成。随后该对流单体沿盆地西侧的地形发展成狭长形态,并在风暴低层形成初始涡旋,地形强迫作用加强了初始涡旋上空的抬升运动,使其向上倾斜拉伸的同时涡度增加,最终形成此次龙卷。

复杂地形高含硫输气管道环境风险事故模拟

以四川"普光气田"高含硫输气管道为研究对象,采用地随坐标三维客观诊断风场以及Lagrangian烟团模型,对复杂地形区高含硫输气管道发生断裂事故的H2S扩散情况进行了模拟.结果表明,H2S的分布并非主要发生在下风向区域,而是由于受山体阻挡,在山前堆积或发生翻越、绕流呈跳跃式分布.山腰接近山顶和低洼河谷处断裂点模拟对比表明,断裂点越高,污染物扩散条件越好.风险敏感点的分布决定管道断裂环境风险大小,将H2S扩散结果与研究区内居民点分布相结合,综合判断位于高处的断裂点环境风险小于低洼处点,因此建议管道建设沿地势较高的等高线进行敷设.

西宁市大气环境风险模拟研究

利用中尺度气象模式模拟了特殊地形下的气象变化特征,通过CALPUFF模拟了大气环境风险事件的精细化扩散特征。结果表明:西宁市地面风特征与河谷地形走向基本一致,典型风场表现为湟水河谷盛行西北和东南风,北川河谷则多为偏北风。青藏高原昼间强烈的山坡辐射增热和夜间冷却效应致使低空出现逆温层频率高,全年逆温的频率约为36%,最高逆温强度达每百米增温2.0℃以上,不利于污染物在垂直方向的扩散,河谷剖面模拟温度场的结果显示相同高度山坡附近比河谷中心的温度大约高1.5℃。CALPUFF在西宁市大气环境风险模拟结果中能清楚描绘出污染物沿河谷输送与扩散的初始状况和细致分布,同时出现山体对烟团的阻碍效应、烟团因流场在山脊处形变以及山谷风环流影响等非定常扩散现象,扩散轨迹符合复杂地形和气象条件影响的特征和规律,模拟结果对准确预估大气环境风险事件在复杂地形和气象条件下城市中的扩散特征、影响范围和程度具有重要意义。

复杂山区理想大气环境容量估算

根据复杂山区地形的特点,以箱模式为基础,引入地形修正系数,建立梯形模型。通过山区地形内混合层以下大气污染物执行标准,在理想状态下,将箱体内不同地形条件下的浓度可以看做处处相等且为执行标准值,通过环境现状监测值,估算出复杂山区地形内的理想大气环境容量,并以竹马工业园区为例计算说明。

AERSCREEN大气污染估算模式在复杂地形条件下的应用研究

SCREEN3作为大气环评导则推荐的估算模式在大气环评工作中得到广泛应用,而SCREEN3模式对复杂地形的处理有一定局限性。AERSCREEN模式在气象数据处理、地形数据处理以及建筑物下洗等方面做了较多改进。通过案例在不同预测情境下的设定,对比地形因素对污染物落地浓度预测结果的影响。结果显示:在调用地形文件的情况下,污染物落地浓度变化范围增大、波动明显,污染物落地浓度与距离的相关性减弱,但整体趋势随着离源距离的增加,落地浓度是分级下降的。测算案例周围地形整体呈东高西低、南高北低,AERSCREEN模型调用地形参数模拟得出,项目排放的污染物受东北方及东南方山体阻隔,在山前聚积效应明显。