沙尘气溶胶加热对深积云对流系统的影响

基于动力模型,分析在水汽充足的深对流天气系统中沙尘气溶胶的加热作用及其对周围大气稳定性、积云对流及降水的影响.结果表明,沙尘气溶胶可在550 hPa对流层中层被输送至水汽充足的深积云对流系统中,其加热效应使大气温度升高,增强对流扰动的进一步发展,使得大气稳定性减弱,促进积云对流发展及其潜热释放;积云对流引起的对流加热与涡度混合,进一步增强垂直运动和积云对流发展;这种正反馈效应使整个深积云对流系统变得更加不稳定.正反馈强度随着扰动水平尺度的减小而增强,涡度混合引起的强垂直运动可将积云中的沙尘由低层向高层输送.当沙尘同时存在于550和950 hPa两个高度时,上、下两层的加热作用可共同加速深积云对流系统的不稳定化过程,其中上层沙尘的作用更显著.

公路隧道火灾中隧道衬砌材料的性能分析

由以往的研究可见,重型载货车(HGV)隧道火灾热反馈效应显著。由于热反馈效应可能会影响隧道内的整体热释放速率和温度分布,因此隔热板可通过改变隧道内的热反馈效应影响隧道火灾。本文旨在研究隔热板在隧道火灾中发挥的作用,以评价保温板对隧道整体放热率和隧道温度的影响。

内蒙古西部一次沙尘暴贴地层物理通量研究

2022年4月20—21日,内蒙古西部地区出现了沙尘暴天气,此次沙尘暴爆发性强,范围大,强度弱,短时沙尘暴多发。文章利用地面10 min常规观测资料,研究沙尘暴发生时的感热通量、潜热通量、动量通量的特征及其与水平能见度之间的关系。结果表明:沙尘暴期间的感热通量、潜热通量分时段存在正值、负值和0值,其会在0值附近波动振荡;夜间的动量通量小于白天的动量通量;空气温度和地表温度的昼夜变化引起感热通量和潜热通量对沙尘暴的反馈机制;感热通量对沙尘暴的作用远大于潜热通量对沙尘暴的作用,相对于感热加热,潜热加热在夜间对沙尘暴的加热作用比白天更小;在感热通量和潜热通量0值附近,感热通量的最大波动振幅大于潜热通量的最大波动振幅,水平能见度与感热通量绝对值、潜热通量绝对值呈正相关,其随着感热通量绝对值、潜热通量绝对值增加而增大或减少而减小。

基于光纤测温的混凝土坝上下游表面苯板保温效果反馈

为防止混凝土坝在施工期产生表面裂缝,经常在坝体上下游混凝土表面粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板进行保温。结合西南某建设中的混凝土拱坝,采用分布式光纤传感技术,实时在线监测典型混凝土浇筑仓上下游表面附近不同深度的温度状况,分别采用日变化和日平均实测温度反馈苯板保温效果。分析表明,上下游表面分别粘贴厚5 cm和3 cm苯板后,上下游面表面放热系数反演值分别为3.482 4、8.584 7 kJ/(m2·h·℃),均大于由材料热阻估计的苯板等效放热系数。

长江中下游梅雨期热量和水汽收支研究

分别计算热量和水汽收支方程,得出1991年长江中下游梅雨期(5月18日至7月13日)降水区内面积平均的视热源Q_1和视水汽汇Q_2高度时间剖面图,由该图的垂直分布特征,可以看出梅雨期可分为三个降水时段,每个时段加热的强度和垂直分布形式互不相同,其中第三时段明显呈现典型对流性降水性质。其次对收支方程垂直积分,得出105—122°E,24—40°N区域第三时段内Q_1和Q_2高度-时间积分的水平分布图,两者水平分布形式比较一致,且与实际降水量分布较为吻合,说明加热场主要由凝结加热过程所致,同时也证实上述Q_1和Q_2的计算结果是可靠的。

核释热实时模拟程序

为在堆外实验中实现核释热实时模拟,编制了相应的模拟控制程序,其中的反应性模拟子程序采用了点堆模型、一维均匀流模型和瞬态导热模型来模拟慢化剂温度效应和多谱勒效应。用此程序完成了降流量和升功率两项实验,实验结果表明:该程序能够满足核释热瞬态特性模拟的要求。

暴雨中积云对流的反馈机制

本文在分析梅雨期暴雨中尺度水热场特征的基础上,利用Nitta的云谱模式和积云对流参数化方法对暴雨区积云对流对环境水热场的反馈机制进行了诊断研究.结果表明,在暴雨过程中,主要是高云和低云两类云的活动,在对流层中层很少有卷出的积云;积云对流的补偿下沉气流强烈地加热和干燥环境大气,这种加热和干燥效应主要被积云卷出的液态水再蒸发所抵消;同时,在暴雨过程中还可能存在某种不同于积云卷出液态水的蒸发冷却和湿润环境大气的物理机制.

干旱区夏季晴空期超厚对流边界层发展的能量机制

在全球干旱区,因其特殊的气候环境背景,夏季晴天常常会出现其他地区少见的超厚对流大气边界层(super thick convective boundary layer, SCBL),这种特殊的边界层结构具有重要的天气气候意义,但目前对这种超厚对流边界层发展机制理解十分有限.这既制约了大气数值模式中针对这种超厚对流边界层的参数化改进,也限制了超厚对流边界层与天气气候背景相互作用的科学认识.通过选取我国西北干旱区敦煌荒漠戈壁为代表性研究区,利用以往在该区域开展的陆-气相互作用观测试验资料及长期业务探空观测资料,从大气边界层发展的能量机制出发,对该地区出现的超厚对流边界层的发展过程进行分析.分析表明:从日际尺度看在持续晴空期即使在白天地表感热通量日积分值不变甚至减弱的情况下,大气对流边界层(convective boundary layer, CBL)的日最大厚度仍然表现为逐日持续增高的特点,且地表感热提供的能量无法平衡对流边界层发展所需要吸收的能量.主要原因是深厚的近中性残余层(residual layer, RL)在对流边界层发展过程中发挥了重要作用,通过夹卷过程从残余层进入对流边界层的夹卷能量是对流边界层逐日持续发展的关键能量补充.在夏季连续晴空期,对流边界层与残余层之间会形成逐日循环增长机制,使干旱区夏季发展出超厚对流大气边界层.