复杂地形下局地山谷风环流的理想数值模拟

作     者：姜平 刘晓冉 朱浩楠 朱宇 曾文馨 JIANG Ping;LIU Xiaoran;ZHU Haonan;ZHU Yu;ZENG Wenxin

作者机构：重庆市气候中心重庆401147 中山大学广东广州510275 

出 版 物：《高原气象》 (Plateau Meteorology)

年 卷 期：2019年第38卷第6期

页      面：1272-1282页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：重庆市气象局青年基金项目(QNJJ-201907) 重庆市气象局智慧气象技术创新团队项目(ZHCXTD-201808) 重庆市悦来新城海绵城市建设科研项目(城科字2015第2-10号) 

主　　题：复杂地形 山谷风 热力差异 计算流体力学 

摘      要：利用计算流体力学手段,结合基于气象站观测事实并理想化的初始条件,对重庆复杂地形下局地山谷风环流进行高精度数值模拟,探讨因复杂地形而导致的热力差异对山谷风环流形成的影响。结果表明,仅仅由地形高低起伏导致的热力差异能够在局地形成山谷风环流。在白天,受太阳辐射作用,山坡升温幅度比山谷明显,在同一海拔处形成温度差异,形成谷风环流。理想的谷风在山脊两侧坡度较大的近地面最为明显,风速可达0. 15 m·s^-1,但在山坡和山谷地势较为平坦的区域则不显著。在凌晨,山谷的保温作用明显,且山坡辐射冷却较强,故产生由山坡吹向山谷的山风环流。模拟的山风特征与谷风基本一致,但强度稍小(0. 1 m·s^-1),方向相反。扩大山坡与山谷热力差异的敏感性试验表明,白天的谷风环流能明显增强,近地面全风速可达0. 4 m·s^-1,且对应的垂直速度以及边界层高度均有所增加;但晚上山风环流的增强则不明显。