基于城市冠层模式的成都市静稳天气气象场模拟研究

目前城市气象场数值模拟结果与实际情况有一定误差.本文基于Landsat 8高分辨率遥感数据提取采用局地气候分区（LCZ）的城市下垫面,结合WRF模式自带下垫面分类建立了成都市精细分类下垫面,并利用WRF自带的城市冠层模式,设计了7种方案对成都市静稳天气的气象场进行了模拟分析,并结合实际监测数据对模拟结果进行了评估,对比分析了城市冠层模式和精细分类下垫面对成都市静稳天气带来的影响.研究发现：①精细化分类下垫面结合了USGS下垫面和局地气候分区数据的优势,较为准确的反映了成都的下垫面环境;②精细分类下垫面对建筑物的形态特征进行了描述,加大了地表粗糙度,能够模拟出建筑物对风的阻挡作用以及城市风场不连续、随机性强的特性;③城市冠层模式优化了静稳天气过程中城市风、温度和湿度的模拟结果,多层城市冠层模式的模拟结果优于单层城市冠层模式.因此,在成都市对污染物扩散不利的静稳天气使用多层城市冠层模式并结合精细分类下垫面将大大提高模拟精度,进而提高空气质量预报.     

空空导弹电源模拟负载设计与热仿真分析

目的筛选得到最优模拟负载设计方案。方法首先对采用功率电阻实现的电源模拟负载结构进行功率和阻值关系计算,通过计算确定两套功率电阻阻值方案,然后根据空空导弹电源考核要求设计了电源模拟负载,对满足功率要求的两套阻值方案进行热仿真分析,对比选取最优的阻值方案。结果对基于所选方案制作的模拟负载进行了热试验评估,热仿真结果与热试验结果对比偏差最大为2℃。结论数据分析表明,热仿真所选模拟负载设计方案合理可行。     

气候变化背景下城市应对极端降水的适应性方案研究——以西宁海绵城市试点区为例

气候变化将导致极端天气事件频率与强度的增加,城市迫切需要对未来的极端天气做出适应性反应.因此,为了找到应对未来暴雨极端天气的最佳适应性方案,明确不同方案对暴雨极端天气的缓解程度,本研究基于西宁市海绵城市试点区50年(1966—2015)的气象资料,利用Pearson-III概率分布和线性趋势估计法预测了该区未来50年的极端降水量,进而利用SWMM模型模拟未来50年极端降水条件下的城市内涝情况,并根据模拟结果提出基于低影响开发(LID)配置和管网改造的城市内涝适应方案.这些方案包括:局部布设LID措施、局部布设LID措施结合局部管网改造、全局布设LID措施、全局布设LID措施结合满流管网改造.再次利用SWMM模型对这些方案进行模拟,并评价它们应对未来极端降水的能力.结果表明,全局布设LID措施和满流管网改造的效果最好,全局布设LID措施的效果和局部布设LID措施结合局部管网改造的效果相近.然而,管网改造无法有效储存和利用雨水资源,因此,全局布设LID措施将成为城市应对极端降雨的重要适应性方案.     

基于ENVI-met的中山市街区室外热环境数值模拟

随着城市化进程的加快,城市对局地热环境的影响越来越明显,为定量分析城市建筑物和绿化设施对夏日室外温度、风速和热舒适度的影响,运用三维非静力模式ENVI-met对中山市典型街区建立实际和无植被两种方案进行模拟研究.结果表明,ENVI-met模式模拟结果与实况接近,能较好反映实际情况.建筑物阴影和树阴可降低行人高度的环境气温2.6~3℃;草坪和沥青路面行人高度(1.5m)的温差在11:00~17:00较大,逐时最大的温差达1.7℃.建筑物背阳面和树木附近PMV值(表征人体热反应(冷热感)的评价指标)比沥青路面低2个等级.无植被方案下,行人高度的高温面积比实际方案增加最大可达10%,平均风速增加24%,PMV≥4(非常热)面积增加最大可达13%.在垂直方向上,无植被方案街区的加热效应可伸展到10m高度,在0.6m高度上该效应最显著.由此可见,在炎热的天气下,城市的绿化可以显著降低温度,有效提高人体舒适度.     

基于MM5模型的大连市气象场模拟分析研究

基于对MM5数值天气模型,从水文气象耦合的角度入手,运用MM5模型在大连区域建立的模拟模型,逐月对大连市气象场进行模拟,并利用大连市5个气象观测站的资料与MM5的模拟结果相比较。     

乌鲁木齐市空气污染时空分布特征及其与气象因素相关分析

基于乌鲁木齐市7个检测站点实测数据(参照《环境空气质量标准》规定的6项常规监测污染物(PM_2.5、PM_10、SO_2、NO_2、CO、O_3)的24小时/8小时国家二级标准和AQI分级标准),对乌鲁木齐市2016年空气质量做变化趋势分析。结合乌鲁木齐市气象要素和城市发展数据对乌鲁木齐市空气质量影响因素做相关分析,然后利用层次分析法(AHP)对乌鲁木齐市环境空气污染时空分布特征的影响因素做评价分析。研究结果有:(1)乌鲁木齐市2016年1月,轻度污染天气占整月的3%、中度污染天气占26%、严重污染天气占32%、重度污染天气占39%;工业园区集中的米东区是乌鲁木齐市空气污染最严重的城区。(2)乌鲁木齐市的城区空气污染物因子和同期气象因素相关性显著;(3)重要污染物企业的空间分布对乌鲁木齐市空气污染空间分布起到绝对的影响作用。     

基于循环经济理念探索合肥市海绵城市建设道路系统设计——以长江东大街为例

从合肥市长江东大街2016年暴雨后产生内涝几个原因出发,基于循环经济理念,提出合肥部署海绵城市建设所面临主要规划难点以及规划设计建议。研究给出了合肥市长江东大路设计模拟结果,采用SWMM模型(暴雨洪水管理模型)对长江东大街的设计结果进行了预估评价,得出海绵城市道路的雨水径流控制优于传统城市道路,更接近场地开发前的水文环境,有利于保护城市道路系统的生态环境。     

人为热对广州高温天气影响的数值模拟个例分析

基于广州市2009,2000和1990年工业、交通、生活能源统计数据,通过能源清单法估算出广州市对应年份的人为热排放量,再通过在WRF模式中引入2009,2000和1990年的下垫面数据和人为热排放方案,对2005,2012和2017年广州市的3次持续高温过程进行模拟,从而评估不同年代人为热排放水平对广州市极端高温天气的影响.结果表明,模拟的2m气温较为准确,能合理模拟出城市地区的热岛效应,但对极端高温的模拟略有偏低,而引入人为热有助于改善模拟结果.在case2012中,2009,2000和1990年3种人为热排放水平使广州城市下垫面的平均气温分别上升0.53,0.44和0.13℃,热岛强度增强0.43,0.38和0.13℃.3个模拟个例的结果均表明,日间的人为热排放比夜间大,但夜间气温及热岛强度的变化比日间要明显.     

基于SEM模型的热环境时空特征及影响因素分析:以西安都市圈为例

城市热环境是评价城市生态环境的重要指标之一,直接关系到居民健康及城市经济可持续发展,但目前研究缺乏自然和人文多维因子对热环境的影响路径分析.基于西安都市圈2020年MODIS MYD11A2地表温度数据,辅以气象、地表因子和人类活动等数据,综合利用ArcGIS空间地统计分析、冗余分析（RDA）和结构方程模型（SEM）,研究城市热环境在不同季节的时空分布特征,揭示城市热环境的主要影响因素并量化其直接和间接效应.结果表明:①西安都市圈的地表温度呈现北高南低,自城市中心向四周递减的空间格局,夏季热环境污染最严重.②冗余分析表明影响热环境的主要因素为:气温、不透水地表、植被和降水.③SEM结果显示,气象、地表和人类活动因子对城市热环境的直接影响显著并占主导地位,气温、不透水面和兴趣点密度对热环境有显著的直接正效应（0.10~0.33）,水体、降水和植被对热环境有显著的直接负效应（-0.29~-0.25）.人类活动对夜晚地表温度的直接影响力高于地表因子和气象因子,提高经济效益有利于缓解城市热环境效应.以上结果可为城市热岛局地气候变化研究和绿色生态宜居城市环境建设提供科学参考.     

大气污染总量控制GA方法对气象因子的敏感性

通过数值模拟试验,研究了基于遗传算法(GA)的大气污染总量控制方法对风向、风速、稳定度三个最重要的气象因子的敏感性。结果表明,用基于遗传算法的大气污染总量控制方法所求得的区域允许排放总量以及允许排放总量在各污染源之间的分配方案,对风向、风速、稳定度三个气象因子都敏感,从而验证了该方法的稳定性和可靠性。