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海上风的边界层模式

海洋学报(中文版) 1979年第1期 39-51页

作者：吴辉碇杨春成季晓阳北京大学地球物理系国家海洋局海洋水文气象予总报台

由于航海、海上开发作业等对海洋上风和海浪的预报提出越来越高的要求,而海浪、风暴潮等海洋水文要素的数值计算和预报,迫切需要解决海洋上风场的精确计算。但是,复杂的海面结构,大气稳定度的影响以及风、浪之间动量的交换等,使海上风... 详细信息

由于航海、海上开发作业等对海洋上风和海浪的预报提出越来越高的要求,而海浪、风暴潮等海洋水文要素的数值计算和预报,迫切需要解决海洋上风场的精确计算。但是,复杂的海面结构,大气稳定度的影响以及风、浪之间动量的交换等,使海上风的理论计算遇到很多困难,至今大部分工作是依靠统计方法。利用天气预报的形势场计算地转风或梯度风,以及它与海面摩擦、大气稳定度的经验订正关系。例如,松本·山下(1968),松本(1971),堀口(1975)等提出各种参数组合的经验公式。由其相关图上可以看到点的

关键词：边界层模式奥布霍夫莫宁最大风速地转风

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一个嵌套于MM5的高分辨率大气边界层模式

海洋预报 2005年第Z1期22卷 94-105页

作者：孙兰涛宋宇张蕴斐吴辉碇北京大学物理学院大气科学系北京100871 北京大学环境学院环境科学系北京100871 国家海洋环境预报中心北京100081

以ARPS中尺度大气模式的边界层模块为基础,发展一高分辨率的大气边界层模式并将其嵌套于中尺度大气模式MM5,利用MM5的积分结果作为运行边界层模式的初值和边界强迫外参数,模式的10m风速结果和海上平台观测值相比有很好的一致性,模式的... 详细信息

以ARPS中尺度大气模式的边界层模块为基础,发展一高分辨率的大气边界层模式并将其嵌套于中尺度大气模式MM5,利用MM5的积分结果作为运行边界层模式的初值和边界强迫外参数,模式的10m风速结果和海上平台观测值相比有很好的一致性,模式的其他结果接近中尺度MM5的结果。该模式与MM5模式嵌套能得到更高分辨率的大气边界层的气象要素和参数的预报结果,提供高分辨率海洋模式的大气强迫或与其耦合,从而弥补目前大气模式和海洋模式的分辨率相差太大的不足。

关键词：高分辨率边界层模式 ARPS MM5 嵌套耦合

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数值预报模式中行星边界层的处理

海洋预报 1987年第4期 18-30页

作者：吴辉碇国家海洋局海洋环境预报中心

本文叙述一些数值模式中行星边界层的处理。讨论关于行三边界层模式和自由大气模式的耦合、混合层的演变、表面层参数化、卷央的参数化以及湿热力过程和辐射的作用。并指出行星边界居的处理对海洋环境数值预报的重要性。

关键词：大气混合层边界层模式自由大气大气模式数值天气预报模式行星边界层大气边界层参数化数值预报模式

天津滨海新区局地大气污染物扩散特征的数值模拟

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生态学杂志 2014年第3期33卷 748-754页

作者：李明财杨艳娟郭军熊明明任雨天津市气候中心天津300074

以位于天津滨海新区南部的南港工业区某石化项目为例，应用区域边界层模式模拟了局地大气污染物NOx的扩散及传输特征，并结合大气稳定度和混合层厚度分析了该区污染物排放对生态环境的影响。结果表明：150m高度扩散中心NOx浓度各季差异... 详细信息

以位于天津滨海新区南部的南港工业区某石化项目为例，应用区域边界层模式模拟了局地大气污染物NOx的扩散及传输特征，并结合大气稳定度和混合层厚度分析了该区污染物排放对生态环境的影响。结果表明：150m高度扩散中心NOx浓度各季差异不大，而地面10m高度各季存在明显不同，冬季最高，浓度为0．03μg·m^-3，夏季略低，浓度为0．024μg·m^-3，而春、秋两季仅为冬、夏的25％～50％；从NOx扩散方位来看，与该地区主导风向较为一致。冬季盛行西北风，NOx扩散方位为东南，主要向海面扩散，对内陆地区的影响最小；春、秋季盛行西南风，NOx以向东北扩散为主，对塘沽沿海部分地区略有影响；夏季盛行东南风，NOx扩散方位为西北，对内陆有一定的影响，但10m高度污染物浓度在向西北扩散约30km后浓度仅为0．002μg·m^-3，达到空气质量标准。考虑石化生产、存储及运输对高温的敏感性，结合污染物的扩散特征，建议夏季适当降低生产规模，同时加大污染物防治力度，以降低高温风险，同时减少可能对内陆的影响。

关键词：滨海新区南港工业区边界层模式污染物扩散

天津市滨海新区城市规划对局地气候的潜在影响

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生态学杂志 2012年第6期31卷 1541-1547页

作者：李明财熊明明黄鹤任雨张白皋天津市气候中心天津300074 天津气象科学研究所天津300074

为了研究城市规划对局地气候的影响,以位于天津市滨海新区南部的南港工业区为例,应用区域边界层模式模拟了城市规划前后该区域气候环境要素的变化,同时分析了对该区域石化工业生产的可能影响。结果表明:城市规划对四季温度均有明显的影... 详细信息

为了研究城市规划对局地气候的影响,以位于天津市滨海新区南部的南港工业区为例,应用区域边界层模式模拟了城市规划前后该区域气候环境要素的变化,同时分析了对该区域石化工业生产的可能影响。结果表明:城市规划对四季温度均有明显的影响,春季主要以降温为主,降幅在13:00最高,可达到0.6℃;城市规划对冬、夏、秋三季温度的影响主要表现为白天降温,而晚间增温,其中冬季气温的变幅高于夏、秋季;城市规划对冬、春、秋三季的水平风速均有明显的增加作用,其中秋、冬两季的风速增加最为明显,最高增加了0.6m.s-1,春季次之,增幅均在0.4m.s-1以上,夏季仅有微弱增加,为0.2m.s-1;气温变化(夜间升高、白天降低)以及风速的提高,有利于该地区石化工业作业生产,增加了夏季作业工人的舒适度,降低了石化工业的风险,同时风速的增加有利于污染物的扩散。总体上,城市规划使该区域气候环境要素发生了明显的改变,有利于石化工业的作业生产。

关键词：局地气候滨海新区南港工业区边界层模式城市规划

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山区复杂地形上区域大气质量模式的试验研究

高原气象 1997年第2期16卷 130-139页

作者：阎宇平陈长和田文寿兰州大学大气科学系

由于复杂地形上的气流多变，所以，进行区域空气质量模拟是比较困难的。根据大气污染总量控制和环境规划的需要，发展了一种可适用于山谷城市的大气质量模式。该模式的主要特点：（１）采用目前应用尚少的复杂地形上的三维边界层模式作... 详细信息

由于复杂地形上的气流多变，所以，进行区域空气质量模拟是比较困难的。根据大气污染总量控制和环境规划的需要，发展了一种可适用于山谷城市的大气质量模式。该模式的主要特点：（１）采用目前应用尚少的复杂地形上的三维边界层模式作为大气扩散模式所需的三维边界层要素场；（２）用复杂地形上的三维平流扩散模式和高斯扩散模式分别模拟低架源（包括面源）和高架源所造成的地面ＳＯ２浓度，然后将两者的模拟浓度在相应网格上叠加。验证结果表明，该混合模式可以较好地模拟山区复杂地形上的大气污染物浓度。

关键词：复杂地形边界层模式浓度二氧化硫大气质量

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水库对局地气候影响的数值模拟研究

云南大学学报（自然科学版） 2010年第2期32卷 171-176,F0002,F0003页

作者：刘红年张宁吴涧蒋维楣南京大学大气科学学院江苏南京210093 云南大学大气科学系云南昆明650091

大型水库建设改变了上游地区的地形高度和地表特征,必将对周边地区的局地气候产生影响.利用高分辨率边界层模式模拟研究了在高山峡谷地区由于水库建设可能导致的局地气候变化.结果表明:高山峡谷地区的水库将导致附近地区在冬季增温,增... 详细信息

大型水库建设改变了上游地区的地形高度和地表特征,必将对周边地区的局地气候产生影响.利用高分辨率边界层模式模拟研究了在高山峡谷地区由于水库建设可能导致的局地气候变化.结果表明:高山峡谷地区的水库将导致附近地区在冬季增温,增温幅度可达0.4～0.85℃,使春、夏、秋季降温,最大降温幅度可达2℃,但水库对附近地区气温的影响范围较小,影响温度0.1℃的水平范围约为2.5km,影响高度约500m;水库对气温影响的日变化规律冬季和其它季节不同,冬季使全天增温,白天增温幅度大,夜间增温幅度小,其余季节在夜间使气温增加,在白天使气温下降,夜间增温和白天降温的转换时刻大约在上午8时和晚间21时;在冬、春、夏和秋季,水库附近的相对湿度可分别增加约29.8%,37.2%,13.3%和20.3%,影响范围小于3km;水库将使附近的地面风速有明显增加,水库附近风速增加的幅度小于0.5m/s.

关键词：水库气候影响边界层模式数值模拟

小尺度深凹地形边界层影响因子的数值试验研究

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高原气象 2000年第1期19卷 91-99页

作者：石勇蒋维楣中国科学院空间科学与应用研究中心北京100080 南京大学大气科学系江苏省南京市210093

建立了一个针对小尺度深凹地形的、高分辨的、三维非静力的边界层诊断模式 ,通过求解非定常的方程组获得边界层的定常解。有选择地对影响深凹地形边界层结构的不同因子进行了数值试验研究。结果表明 ,深凹地形的深度H、坡度α以及初始... 详细信息

建立了一个针对小尺度深凹地形的、高分辨的、三维非静力的边界层诊断模式 ,通过求解非定常的方程组获得边界层的定常解。有选择地对影响深凹地形边界层结构的不同因子进行了数值试验研究。结果表明 ,深凹地形的深度H、坡度α以及初始地面风速u0的大小和初始风速的垂直切变 (P)等因子对边界层的结构有较大的影响 ,且模式具有较好的稳定性。

关键词：深凹地形边界层模式数值试验影响因子大气

北京夏季城市热岛现状及楔形绿地规划对缓解城市热岛的作用

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应用气象学报 2005年第3期16卷 357-366页

作者：佟华刘辉志李延明桑建国胡非国家气象中心北京100081 中国科学院大气物理研究所北京100029 北京市园林科学研究所北京100102 北京大学物理学院大气科学系北京100871

通过遥感技术与地面测定相结合的方法,对北京城市热岛现状作观测研究,得到北京城市地面的温度分布特点。使用北京大学城市边界层模式从气象观点就“楔形绿地”规划对北京城市气候的影响进行研究和评价,模式通过对城市地表复杂性和多样... 详细信息

通过遥感技术与地面测定相结合的方法,对北京城市热岛现状作观测研究,得到北京城市地面的温度分布特点。使用北京大学城市边界层模式从气象观点就“楔形绿地”规划对北京城市气候的影响进行研究和评价,模式通过对城市地表复杂性和多样性的特征进行细致描述,建立了一个细致模拟城市特点的城市边界层能量平衡模式,并用此能量平衡模式得到的地面温度作为下边界条件,中尺度气象模式MM5做初始场和侧边界条件,建立一个最小分辨率为500m的城市边界层模式系统,来研究城市边界层在中尺度背景场作用下的精细结构。通过个例模拟,模式能够较准确地模拟城市边界层的风温场分布情况,可以用来对楔形绿地规划进行模拟试验。通过对规划后的气象场在特定的气象条件下进行模拟,结果显示,建造大型的楔形绿地后,绿地区域及绿地周围约1km以内的地区温度有所降低,降低的程度由规划前后的地表类型改变的剧烈程度、风速大小及与绿地的距离决定,但是这种规划方案却会因城市的下风方向的风速减小而导致通风不畅。

关键词：城市热岛绿地规划楔形现状城市边界层能量平衡模式缓解夏季边界条件边界层模式最小分辨率遥感技术观测研究分布特点城市气候北京大学地面温度气象模式模式系统精细结构分布情况模拟试验气象条件