The sea/land breeze in the northern coastal area of Shandong Peninsula

In this paper the seasonal variation and structural characteristics of the sea/ land breeze in the northern coastal area of' Shandong Peninsula are studied in two ways: one is the analysis of the observed wind data, and the other is numerical simulation and experiments. Firstly, the hour to hour wind data through the year 1984 at Longkou Meteorological Station and Yantai Oceanographic Station are analysed through energy spectra and hodograph. It is revealed from the analysed results that the effects of the sea/ land breeze in the area are notable in spring, summer and fall, especially in May. However, in winter the effects of sea / land breeze are not obvious. because the cold noitherly is prevailing. Secondly, a two-dimensional non- linear model of primitive equations is used to study the sea / land breeze circulation in May in the area. The results of numerical simulation consist basically with the analysed results of the observed sea / land breeze. A reasonable theoretical structure of the sea / land breeze circulation is displayed, and a new undeerslanding of the developmental mechanism of land breeze circulation in that area is obtained. Lastly, numerical experiments about the effects of large scale wind and temperature fields upon the sea / land breeze circulation are performed.

ERA5资料在天津沿海海陆风特征分析中的适用性评估

使用2018年3月—2021年2月欧洲中期天气预报中心ERA5资料和站点逐小时风向、风速等资料,采用常规方法筛选天津沿海海陆风事件,比较分析不同资料呈现出的海陆风起讫时间、持续时间、强度等指标表征的海陆风特征的年均和季节差异,以评估ERA5资料的适用性。结果表明:(1)2套资料四季分布对应较好,均能显示夏季海陆风日数最多这一基本特征;海风持续时间较陆风持续时间更长,年均强度高于陆风,最强均出现在春季。(2)年均差异主要表现为,站点资料显示的海风开始和结束时间呈弱双峰结构,陆风开始和结束时间均早于ERA5资料,平均海风和陆风持续时间短于ERA5资料。(3)季节差异主要表现为,ERA5资料显示陆风强度极小值出现在夏季,海风最长持续时间主要出现在秋季;站点资料显示陆风强度极小值在秋季,海风最长持续时间出现在春、夏两季。评估结果显示,较长时间序列ERA5资料与站点资料的相关性较高,适用于天津沿海海陆风特征研究。

杭州湾近海大气污染物扩散特征的研究

通过数值模拟方法研究了杭州湾从浙江宁波到嘉兴形成的湾区海陆风及其对大气污染物的输运效果与宁波污染情况。结果表明:海风与陆风分别会在杭州湾海域中央上空形成辐散线与辐合线。大气污染物的扩散效果和浓度分布取决于污染物释放时期。陆风期释放的污染物对离海0-20km内的陆地区域影响最大,且会在次日早晨再次吹回陆地形成二次污染。海风期释放的污染物对离海20km-60km内陆地区域的影响较离海0-20km内的更大。同时大部分情况下,陆地上空200m高度内的污染浓度均随高度的减小而增大。

京津地区夏季大气局地环流背景研究

用非静力平衡的中尺度模式ARPS5.0IHOP5,模拟京津地区夏季边界层大气的背景流场,同时用风场诊断模式和实际观测资料获取该地区2004年夏季1个月(8月)的逐时低层大气流场,作为模拟结果的比对。通过对模拟流场的分析,得出以下结论:京津地区夏季受昼夜循环的山谷风、海陆风影响明显,山谷风的最大影响范围可以覆盖区域内的平原地区,海陆风的影响可以伸展入陆地100km左右。在这两个环流的影响下,区域内主导风向出现更替,下午至上半夜主导风向为偏南风,下半夜至上午为偏北风。凌晨风向更替过程中可以在山前出现一条汇聚带。

大连区域海陆风环流的数值模拟

基于海陆风环流的形成机制,在研究分析海陆风环流形成的物理模型基础上,建立了海陆风环流的数学模型。以大连地区海陆风环流为计算实例,模拟了海陆风形成的压力场、速度场、温度场和湍流动能场的日变化及太阳辐射日变化过程中地面能量变化及导致的湍流动能变化,预测出海陆风环流的水平湍流扩散系数和动量、温度和湍流动能的垂直湍流扩散系数,为求解海陆风中的污染物扩散浓度以进行环境污染损失评价提供参考。应用此模型,对大连地区的海陆风环流进行了数值模拟,定性与定量地给出了海陆风场中的速度、压力、温度及湍流动能分布情况和主要参数值。结果表明:海陆风环流的大气压力场局地日变化较小,温度场变化较明显。在中午前后,动量、温度和湍流动能的垂直扩散系数达到了最大值。模拟结果与其他文献模拟结果的对比表明,本文建立的模型模拟与实验结果相符,但预测精度仍需要进一步检验。

海陆风对填海区路网规划设计的影响研究——以天津东疆港为例

针对填海地区路网规划受海陆风影响较大的问题,在相关学者对塘沽海陆风环流特点的研究基础上,以天津东疆港填海区为样本,借助流体力学软件PHOENICS对东疆港一岛风速场进行模拟,分析了现有路网的通风特点及其影响。结果表明,填海地区应在综合考虑海陆风因素下确定规划路网主要走向及路网密度。

江苏沿海风速空间衰减规律研究

为了合理利用江苏沿海地区的风能资源,利用2009年6月2010年5月江苏中部沿海地区的测风塔和自动气象站观测资料,研究了海陆风背景下风速由海岸过渡至内陆时的空间变化特征。结果表明,江苏海陆风现象较明显,全年17.3%的日数发生了海陆风现象,海陆风发生次数、起止时间、持续时间和风速等特征有明显的季节变化;从海岸至内陆,风速随着离海岸线距离的增加而减小,夏季和低层更明显;在江苏沿海的平坦地形下,海陆风的风速比变化总体呈指数衰减,其中在海岸附近接近线性变化,向内陆延伸后衰减速度变缓慢,为指数变化,到一定距离后接近常值。

上海周边地区海陆风特征及其对PM_(2.5)和O_(3)浓度的影响研究

海陆风环流对沿海和内陆城市的大气污染物浓度有重要作用,基于风廓线雷达数据、大气PM_(2.5)和O_(3)质量浓度数据等分析了上海及周边地区海陆风局地环流的特征及其对区域大气污染物PM_(2.5)和O_(3)浓度变化的影响.研究结果表明:该区一年四季均会发生海陆风,海陆风发生的年平均日数为37.8 d.海陆风频率和强度在滨海高于内陆.海风持续时间在滨海大于内陆,而陆风持续时间滨海小于内陆.夏季的海风强度最强,其内陆地区风速和强度均小于沿海地区.海陆风导致该区的PM_(2.5)浓度降低和沿海地区O_(3)浓度升高.风向风速对污染物PM_(2.5)和O_(3)的影响在滨海地区比内陆地区更加显著.滨海地区的PM_(2.5)污染主要来自西北方向(WNW、NW、和NNW),西北风(NW)和偏南方向的风(SSW、S、和SSE)会分别导致夏季和春季的O_(3)浓度增大.随着风速增加,O_(3)浓度增大,大约当风速在3~4 m∙s^(-1)时增加到峰值,然后逐渐减小.海陆风对沿海地区的O_(3)及其前体物等污染物的循环输送及其引起的湍流混合使得沿海地区的O_(3)变化变得很复杂.

海湾和半岛对海岸带微气候影响的数值模拟

为了探讨湾岛影响海岸带微气候的物理机制,应用美国国家大气研究中心(NCAR)三维非静力平衡中尺度模式MM5对比研究概化的湾岛地区海岸带微气候的特征,得到了2种典型岸线形态下主要微气候要素的日变化规律。计算结果表明:不同的岸线特征使得近地面气压场和下垫面热通量的分布规律不同,从而影响海陆风环流的发展;而近地面风场辐合和辐聚的特性反过来又对气压场和热通量分布产生影响。