基于全球风场产品中国海表面风速变化分析

基于CCMP、ERA-Interim和NCEP-DOE三种全球风场产品,利用线性趋势检验和变异性系数分析了我国海表面风1985～2013年的风速变化情况。结果表明:不同风场产品所表征的海表面风变化趋势及区域变化强度存在差异。CCMP和NCEP-DOE均显示中国海表面年平均风速在呈显著性线性增强,增加速率分别为0.050 m/s·a和0.015 m/s·a,CCMP风速的快速增长可能隐含着资料同化背景场改变而引起的风速抬升因素,ERA-Interim并未显示出中国海表面风速在1985～2013年有明显的线性增强或减弱趋势。在黄渤海对中国海域海表面风增速贡献方面,NCEP-DOE与CCMP计算结果截然不同,CCMP显示黄渤海是中国四个区域海区中风速增加最强的区域,而NCEP-DOE显示该区风速增加最弱。     

通风廊道在城市环境总体规划中的应用——以长吉新区为例

研究基于城市环境总体规划的顶层设计,将通风廊道作为环境空间管控的重要组成,通过采用模拟风场、河流水网、遥感解译等多种方法,对规划建设区域的自然属性进行分析,识别和绘制了长吉示范区"两轴五带"的通风廊道体系,并进一步在空间上提出环境管理的要求,期望在城市环境规划上为改善城市空气质量提供科学依据。     

特殊风场条件对太湖蓝藻水华迁移的影响研究

在高温、微风气象条件下,适宜蓝藻水华形成。在特殊非均一风场的驱动下,太湖蓝藻水华迁移过程与被均匀风场驱动有所不同。选取太湖典型风向进行分析,并采用三维水动力水质模型对表面非均一风场条件下的风生流流场及水质进行模拟,结果表明,在特殊非均一风场的驱动下,当太湖蓝藻浓度较高时,容易在西部湖区特别在竺山湖、梅梁湾湾内、岸边及湾口聚集,形成水华暴发,这有助于研究太湖污染物及蓝藻水华的输移及空间分布和机理。     

基于稳定风场的架空天然气管道泄漏数值模拟

针对架空管道天然气泄漏问题,考虑管道自身对泄漏扩散的影响,利用计算流体力学(CFD)软件建立天然气管道三维泄漏模型,为提高模拟可信性和合理性,先对计算流域风场进行稳态模拟,再对天然气泄漏扩散过程进行瞬态模拟,分析天然气泄漏扩散规律及风速对泄漏扩散的影响。结果表明:在稳态风场模拟中,管道附近风场受管道影响十分明显,管道上下侧面风速极高;在瞬态天然气泄漏扩散模拟中,天然气泄漏初期的扩散受风速影响明显,验证了先进行稳态风场模拟的必要性,泄漏扩散达到稳定状态后出现气云沉降、单侧分布、尾部分叉、风速影响扩散距离的特征;同等风速条件下,较小浓度边界扩散范围大,达到稳定所需时间短,同等浓度边界条件下,风速与扩散影响面积和浓度边界达到稳定所用时间成反比。     

桂北铅锌尾矿库尾砂颗粒的大气风场数值模拟研究

以平地型铅锌尾矿库尾砂颗粒为研究对象,基于离散型随机轨道模型,数值模拟不同粒径尾砂颗粒在不同风速下的迁移路径和沉积距离。研究结果表明,风速对尾矿颗粒的运动轨迹有着明显的影响。当风速为0.5m/s时,50μm尾砂迁移距离较短,无法到达计算域口;而当风速增大为2.0m/s和3.5m/s时,尾砂颗粒迁移至计算域出口的时间随之缩短,分别为2 100s和1 230s。尾砂粒径对尾砂的污染距离也有明显的影响。当风速为3.5m/s时,粒径为100μm和150μm的尾砂颗粒在距尾矿库下风向大约1 500m和800m处完全沉积,而粒径为50μm的小粒径尾砂颗粒能迁移至尾矿坝下游3 000m以外。     

廊坊市“突发”空气重污染的低层风场对比分析

利用2013~2015年廊坊市空气污染资料、MICAPS气象资料、廊坊气象观测站自动站资料,应用数理统计、天气学等方法对廊坊市86次空气重污染前后的低层风场进行了对比分析。结果表明:(1)廊坊市“突发”空气重污染时,因污染程度变化的差异可分为5个等级,其中3级转6级AQI值变化最大,平均变化值达227,4级转5级偏南风至偏西风均为75;(2)“突发”空气重污染过程中,地面风向风速均有明显变化,偏北风控制时间长比例下降,静风、偏南风(SW/SSW/WSW/W)、偏东风(E/ENE/ESE/SE)时间长比例增加;除4级转5级外,地面平均风速均有不同程度下降,以2级转5级下降幅度最大,平均达0.6m/s·d;(3)空气重污染前,1000hPa、925hPa以及850hPa高空以西北风或偏西风为主,空气重污染时,各层风向转为以西南、东南或偏东风控制为主,且常见风的辐合场形成。在三层大气风场风向变化不一致的条件下,以1000hPa风场风向的变化为参考点;(4)在“突发”空气重污染过程中,850hPa、925hPa、1000hPa有北风风速减小、南风风速增加的变化特征,且空气质量的等级变化越大、污染程度越重,大气风场的垂直变化越深厚。     

兰州市西固地区冬季地面风场、温度场和湿度场特征分析

利用2005-01-20~03-07日西固地区最新的地面气象要素资料,分析了西固地区地面风场、湿度场和温度场特征以及这三个要素场之间的关系。结果表明:西固地区冬季主导风向为东风或偏东风,平均风速较小.温度变化呈正(余)弦变化。相对湿度变化与温度场呈相反的不太平滑的正(余)弦变化.风速变化与温度变化有很强的一致性。相对湿度变化与温度变化呈反比关系.     

四川长寿地区风场特征研究

本文根据大量试验资料,分析研究了长寿地区的地面风场基本特征和风的低空垂直结构,为工程项目的选址和制定大气污染防治措施设计,提供了重要的参考资料.     

高架点源大气扩散的数值计算法

使用数值计算的方法来计算给定源强下的高架排放点源的浓度场分布情况。通过求解复杂地形上的大气热力———动力学方程组及扩散方程 ,建立了三维的风场、浓度场的数值模拟模式 ,并以云南开远电厂为例 ,对模式进行了验证。证明此方法可以成为解决复杂地形上大气污染扩散的实用方法。     

考虑地形和土地覆盖影响的参数化台风风场模拟

现有参数化台风风场模型通常采用单一地表粗糙度假设,忽略地形和土地覆盖的影响,使得参数化台风风场模型不能真实反映台风风场。本文基于GTOPO30(Global Topographic Data of 30 arc seconds)全球数字高程数据和USGS(U.S.Geological Survey)全球土地覆盖数据,将地形地貌效应等效为地表粗糙长度,建立了受西北太平洋台风影响的东亚地区的地表粗糙长度空间分布;并对比验证了3个典型地貌的地表粗糙长度。然后,对参数化台风风场模型进行了适当修正,使其能耦合地形起伏对风场产生的抬升和沉降作用。以WRF(Weather Research and Forecasting)模式的模拟结果为基准,采用3个历史台风案例,考察了地形地貌对参数化台风风场模拟的影响。对比结果表明,考虑地形地貌效应可以显著提升参数化台风风场模型对台风空间结构的模拟能力。考虑地形地貌影响的参数化台风风场模型的模拟结果与实测结果吻合较好。