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北京城市化进程对边界层风场结构影响的研究

地球物理学报 2006年第6期49卷 1608-1615页

作者：彭珍胡非中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室

随着近10年来北京城市化步伐的加快，城市规模迅速扩大，北京三环以外的地区已由20世纪七、八十年代的城郊非均匀下垫面发展成现在粗糙复杂的城区下垫面，市区建筑物相应增多、增密和增高，导致城区地面动力学粗糙度明显增大．本文统计... 详细信息

随着近10年来北京城市化步伐的加快，城市规模迅速扩大，北京三环以外的地区已由20世纪七、八十年代的城郊非均匀下垫面发展成现在粗糙复杂的城区下垫面，市区建筑物相应增多、增密和增高，导致城区地面动力学粗糙度明显增大．本文统计分析了北京325m气象塔1994年和1997～2003年夏季平均场观测资料，结果表明：（1）在受下垫面影响最为剧烈的近地层，风向逐年趋于紊乱，现在气象塔周围近地面的流场已经具备了典型城市粗糙下垫面的流场特征；（2）近地面夏季平均风速呈现非常明显的逐年递减的趋势，而且距离地表越近，平均风速逐年递减的趋势也越为显著，这种风速逐年递减的趋势直到63m左右才不明显，说明现在气象塔47m以下的观测资料反映的是城市冠层的流场特征，城市冠层厚度约在47—63m之间；（3）随着北京城市化的发展，城区近地面的平均风速存在逐年递减的趋势，但阵风并不存在相似的递减趋势，表明城市冠层的抬升对阵风的影响并不显著．

关键词：城市边界层城市冠层阵风北京325m气象塔城市化

近10年来北京夏季城市热岛的变化及环境效应的分析研究

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地球物理学报 2006年第1期49卷 61-68页

作者：王郁胡非中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室

根据1993～2003年北京地区气象台站7、8月的温度资料，分析研究了近10年来北京夏季城市热岛的变化及其环境效应．结果表明：北京夏季城市热岛的水平范围扩大到近郊区和远郊区的通州，分布特征也由“单中心”转变为“多中心”；平均热岛... 详细信息

根据1993～2003年北京地区气象台站7、8月的温度资料，分析研究了近10年来北京夏季城市热岛的变化及其环境效应．结果表明：北京夏季城市热岛的水平范围扩大到近郊区和远郊区的通州，分布特征也由“单中心”转变为“多中心”；平均热岛强度呈逐渐增强趋势，在夏季出现了强热岛；北京夏季出现热岛和强热岛的天数激增，7月最大热岛强度也呈逐年上升趋势；热岛的强度和水平分布都有明显的日变化；由于热岛效应使城区增温显著，北京夏季的高温日（Tmax≥35℃）也逐年增多．本文还指出朝阳区气象观测站由于周围高大植被的影响，观测资料已不具备城区代表性．同时也证明绿化对降低城市热岛效应是极为有效的．本文的研究成果对北京城市发展和规划有一定的科学参考价值．

关键词：北京夏季城市热岛热岛强度环境效应高温日

沙尘暴天气下城市中心边界层风剖面观测及分析

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土木工程学报 2009年第12期42卷 83-90页

作者：李秋胜郅伦海胡非湖南大学湖南长沙410082 香港城市大学中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029

对沙尘暴天气下北京气象塔8～320m高度之间的风速和温度资料进行统计分析,结果表明在位于城市区域的气象塔周围平均地面粗糙长度为1.5m、零平面位移约为17.5m。观测的风速、风向剖面在47m、100m和200m高度处出现"折点",100m以下的风向剖... 详细信息

对沙尘暴天气下北京气象塔8～320m高度之间的风速和温度资料进行统计分析,结果表明在位于城市区域的气象塔周围平均地面粗糙长度为1.5m、零平面位移约为17.5m。观测的风速、风向剖面在47m、100m和200m高度处出现"折点",100m以下的风向剖面,其风向相对于低处有顺时针旋转的趋势。考虑和不考虑零平面位移拟合的风速剖面指数α均值分别为0.278和0.348,标准差分别为0.052和0.063,两种情况下的α值都有随着风速的增大而减小的趋势。指数律和修正对数律能够较好地描述300m以下平均风速沿高度的实际变化规律,而对数律在强风条件下的适用范围为200m左右。在三层不同高度实测的三正交方向的湍流度之比与已有的经验公式有一定差别,实测顺风向湍流度大于日本规范的结果。

关键词：风特性风速剖面沙尘暴大气边界层高层建筑抗风设计

利用k-ε湍流能量闭合方法对城市街渠内气流结构的模拟

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空气动力学学报 2001年第3期19卷 296-301页

作者：张宁蒋维楣胡非南京大学大气科学系江苏南京210093 中国科学院大气物理研究所 lapc北京100029

利用非静力、能量闭合的大气边界层模式分别对二维情况下不同高宽比的街渠内部的气流结构和三维情况下城市街渠在来流方向不同的条件下的内部气流结构进行了数值模拟。并且对三维情况下街渠的上风向建筑物顶部的风向与街渠中心近地面的... 详细信息

利用非静力、能量闭合的大气边界层模式分别对二维情况下不同高宽比的街渠内部的气流结构和三维情况下城市街渠在来流方向不同的条件下的内部气流结构进行了数值模拟。并且对三维情况下街渠的上风向建筑物顶部的风向与街渠中心近地面的风向之间的关系和街渠内部上层的风向与街渠中心近地面的风向之间的关系进行了模拟研究 ,将这些结果与GTJohnson等人的现场观测和模式模拟结果进行了比较 ,表明两者有较好的一致性。

关键词：数值模拟 κ-ε湍流能量闭合城市街渠建筑物与气流气流结构风向

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大气湍流能谱的精细结构及能量级串

地球物理学报 2004年第2期47卷 195-199页

作者：马晓光胡非中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室

利用小波变换和傅里叶分析对近地层大气湍流脉动资料进行了分析 ,发现波数空间能谱著名的“ - 5 3”标度律成立的区间中存在突变点 ;还发现对应于小波变换时间尺度 2 j,j=1,2 ,… ,j0 ,高频分量按照 2 (j- 2 ) - 1(j>1)的方式级串 ,这... 详细信息

利用小波变换和傅里叶分析对近地层大气湍流脉动资料进行了分析 ,发现波数空间能谱著名的“ - 5 3”标度律成立的区间中存在突变点 ;还发现对应于小波变换时间尺度 2 j,j=1,2 ,… ,j0 ,高频分量按照 2 (j- 2 ) - 1(j>1)的方式级串 ,这符合同步级串的物理图象 ;在标度区间内高频分量作用于幂律局部特征的效果是平均的 ,不存在影响标度指数的特征频谱 .利用不同高度大气湍流资料和不同小波基函数作变换 ,结果是一致的 .我们还对H =1 3的分形布朗运动产生的随机序列进行了对比实验 ,发现从能谱角度 ,实际发达大气湍流偏离高斯分布的程度很小 ,二者的差别只在高阶标度律时明显 .

关键词：大气湍流小波变换傅里叶分析标度律能量级串间歇性惯性副区

用格子Boltzmann方法构建大气动力学模式的初步研究

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气象学报 2003年第3期61卷 267-274页

作者：刘峰胡非中国科学院大气物理研究所 lapc北京100029

文中建立了一个格子Boltzmann模型 ,经过Chapman Enskog展开得到的方程组能完整描述正压大气的动力过程 ,成功地模拟了正压地转适应过程 ,对Obukhov的经典例子进行了数值检验。结果表明 ,Obukhov的结果只体现了科氏力和气压梯度力的平... 详细信息

文中建立了一个格子Boltzmann模型 ,经过Chapman Enskog展开得到的方程组能完整描述正压大气的动力过程 ,成功地模拟了正压地转适应过程 ,对Obukhov的经典例子进行了数值检验。结果表明 ,Obukhov的结果只体现了科氏力和气压梯度力的平衡 ,而本模型可以精确地描述科氏力、惯性力和气压梯度力三者的完整平衡 ,与Obukhov线性理论相比 ,气压变化量的数值相差 2 8% ,说明了线性适应理论只在定性方面正确 ,在定量方面还不准确。数值结果还表明粘性力在地转适应过程中基本不起作用。同时 ,还模拟了一个更大尺度的适应问题 ,验证了气压场与风场适应过程取决于尺度大小这一论断数值试验表明 ,格子Boltzmann方法用于模拟大气运动是可行的 ,而且因其编程简洁方便 ,天然具有极好的并行性能。

关键词：格子Boltzmann模型正压大气动力过程正压地转适应过程离散运动论模型大气动力学模式

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大气边界层的一些空气动力学特征

力学进展 1990年第3期20卷 328-340页

作者：胡非中国科学院大气物理研究所北京100029

本文在定常和中性温度层结条件下,首先介绍了均匀平坦地面上大气边界层的一些空气动力学特征,并将大气边界层与一般空气动力学边界层作了比较。然后介绍了地面粗糙度分布有阶跃变化以及非平坦地形上的大气边界层特征。文中说明,气流的... 详细信息

本文在定常和中性温度层结条件下,首先介绍了均匀平坦地面上大气边界层的一些空气动力学特征,并将大气边界层与一般空气动力学边界层作了比较。然后介绍了地面粗糙度分布有阶跃变化以及非平坦地形上的大气边界层特征。文中说明,气流的平均流场结构以及湍流特性与均匀平坦地面的情形相比有显著不同。最后,提出了一些有待今后进一步研究的问题。

关键词：大气边界层空气动力学

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正确认识现时代把握世界历史发展的大趋势

南京政治学院学报 1991年第2期7卷 33-36页

作者：胡非桂林陆军学院马列主义理论教研室

时代问题,是本世纪以来人们一再提出的一个老问题,也是被当今资产阶级的学者、思想家和政治家弄得混乱不堪的一个问题。但是,要在当前国际风云变幻中把握人类历史发展的方向,坚定社会主义信念,不被新的社会现象和突发事件所迷惑,又不能... 详细信息

时代问题,是本世纪以来人们一再提出的一个老问题,也是被当今资产阶级的学者、思想家和政治家弄得混乱不堪的一个问题。但是,要在当前国际风云变幻中把握人类历史发展的方向,坚定社会主义信念,不被新的社会现象和突发事件所迷惑,又不能不弄清这个问题。

关键词：现时代社会主义革命正确认识历史发展资本主义私有制帝国主义国家资产阶级历史地位无产阶级革命时代坚定社会主义信念

北冰洋及其邻近海域极昼期间大气边界层结构特征试验研究

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地球物理学报 2002年第1期45卷 8-16页

作者：曲绍厚胡非李亚秋苏林中国科学院大气物理研究所

1999年 7— 9月中国“雪龙”号破冰船首航北极科学考察期间 ,利用TMT(系留式气象塔 )大气边界层探测系统 ,对北冰洋及其邻近海域不同下垫面进行较长时间的连续多次观测 .观测到的大气边界层廓线 ,其中包括比湿廓线的多层、逆湿结构 (逆... 详细信息

1999年 7— 9月中国“雪龙”号破冰船首航北极科学考察期间 ,利用TMT(系留式气象塔 )大气边界层探测系统 ,对北冰洋及其邻近海域不同下垫面进行较长时间的连续多次观测 .观测到的大气边界层廓线 ,其中包括比湿廓线的多层、逆湿结构 (逆湿强度最强为 0 .7g/(1 0m·kg) ) ;风向、风速廓线的切变结构 (风向切变为 1 .1°/m ,风速切变为 0 .1 1 (m·s- 1 ) /m .特别是持续数日、厚达几百米、其平均逆温强度有时高达 1 .4℃ /1 0m的逆温结构 ,这种北冰洋海域特有的大气边界层结构 ,与地球气候系统中其他圈层的大气边界层结构有明显差别 .据此 ,提出了对该海域大气 -海冰 -海洋间动量、感热和潜热等湍流通量垂直交换以及热量平衡等有重要影响的大气逆温的屏障过程 .这为研究北极地区对全球气候影响、模拟北极地区现代气候和未来气候等提供一条新的思路 .此外 ,文中还给出该海域不同下垫面稳定大气边界层的高度 .

关键词：北极气候系统北冰洋逆温层逆湿结构风切变海-冰-气交换