朝阳地区大气扩散参数计算分析

利用朝阳西大营地区野外平衡球观测资料计算得出了一套大气扩散参数,并将该结果与其它扩散参数进行了比较,结果表明:在不同的稳定度下,朝阳西大营地区的σy和σz值均略大于同级Briggs公式给出的结果,但小于地形相对复杂的本溪地区。     

湍流统计量的数据处理及其特征分析

本文从大气环境评价的实际工作出发,阐述了利用现场试验所获得的观测资料,其中包括等容(或平衡)气球试验取得的拉格朗日观测和超声波风速仪、双向风标在固定点上取得的欧拉观测,计算湍流强度、自相关系数(函数)、湍流积分尺度及湍谱等湍流特征量的方法。对使用的计算公式、数据处理的具体步骤作了比较详细的说明,并结合实际现场试验,对所计算的结果进行了分析。     

低层大气湍流度的参数化估算

水平和垂直风向的标准差是划分大气扩散类型的有效参数.本文提出了一种合理估算σ_θ和σ_(?)的参数化方法.在分析中无因次湍流速度的标准差σ_v/u_*和σ_w/u_*按近年来边界层大气湍流研究所得到的规律确定,无因次风速u/u_*依高度的高低分别接近地面层的风速廓线规律和幂次律推论.结果表明σ_θ和σ_(?)同时依赖于大气稳定度类型、边界层厚度、地面粗糙度和高度.在实用中地面粗糙度可按常规经验确定,大气边界层的稳定度性质和L可按P—T稳定度分类推论,但是边界层高度必须通过与温度廓线有关的信息确定.     

欧拉观测的大气扩散参数计算方法探析及应用

根据湍流扩散统计理论，讨论了利用欧拉观测的风速资料求解正态扩散模式中大气扩散参数的计算方法及其实现，并以海南洋埔开关区各稳定度大气扩散参数的计算为实例作了分析。     

一个适用于中距离范围的湍流扩散型

从最简单的二阶闭合假设导出的物质连续方程出发。用近几年来整个行星边界层(PBL)的实测平均风,湍流统计量和拉氏时间尺度随高度和稳定度变化的新结果。对定常的三维方程作数值解,得到一适用于中距离范围的湍流扩散型。该扩散型由纯湍流,地面有效粗糙度,风向切变以及气象参数垂直切变引起的σy随高度和σx随横风方向变化等四个因子组成。在10—100km范围内,扩散型与实测资料和现有的理论扩散型有相当好的一致性。本文的结果无论对PBL内扩散本质的认识还是中距离范围污染模式的建立均有益处。     

城市区粗糙度z0对大气扩散参数影响的研究

本文介绍了城市区粗糙度z_0对大气扩散参数σ影响的研究,给出了城市粗糙度zo的计算公式,同时,从对σ扩增的想法出发,研究确定了当粗糙度z_0增加时,σ的扩增系数η在不同稳定度的计算方法。最后给出了用扩增系数η计算的σ值,计算值与实测值比较一致。这可以用已知平原区的σ值,推算出城市地区的σ值,因此在大气扩散计算中是有实用价值的。     

城市边界层大气扩散规律的研究

在北京北郊气象铁塔(325m高)的160 m高度上释放平衡气球,用双经纬仪定位的方法得到拉格朗日表示法的风速脉动资料.分析了气球运行轨迹特征以及地形风与热岛环流叠合的复合环流.用相继释放的两个气球的轨迹计算了水平扩散参数σy.发现扩散曲线在一公里左右发生转折,这反映了城市和郊区两种边界层特征.以一公里为界,将所得湍流资料分成前后两段,每段资料用滑动平均方法计算σy.计算出来的属于城市和郊区边界层的两条σy随距离而变的曲线有明显的不同.若将两段资料合并则可计算一公里以远的σy.无论两段资料的个数相同或不相同,得到的σy随距离变化均具有一公里以远的边界层特征.这说明城郊区的非均匀性对湍流高频段影响显著.而低频部分则受大尺度非均匀性的影响.似乎是其发展趋势决定了扩散的特性.此外还发现Pasquill的大气稳定度分类方法中.用160m高度的风速比用地面风速得到的高空扩散规律更符合实际.     

基于CFD方法的土工离心机数值建模

目的 研究湍流模型和旋转域划分对土工离心机数值计算的影响,以建立适用于土工离心机计算的数值模型。方法 针对一款有实测风阻功率的土工离心机模型,分别采用SRF和MRF方法进行建模,选用标准k-ε、RNG k-ε和SST k-Omega湍流模型,对不同转速下土工离心机室内流场进行数值模拟,对比计算所得风阻功率、流场及温度场分布。结果 标准k-ε模型和SST k-Omega模型对湍流黏度的过度预测会导致计算所得土工离心机风阻功率偏大。中低转速下,旋转域的划分对计算结果的影响较小,但采用SRF方法计算所得的风阻功率与实验值更接近。结论 通过对比实验结果,为土工离心机计算建立了较为可靠的数值模型,并通过对比流场分布分析了因湍流模型选择引起计算误差的原因,为土工离心机数值模拟提供了思路。     

戈壁荒漠上大气稳定度分类方法探讨和大气湍流变化特征

为了研究戈壁荒漠上大气扩散规律和边界层结构。根据气象铁塔常规气象观测和湍流观测的结果,分析戈壁荒漠大气边界层温度梯度和湍流变化的一些特征。分析结果表明,同其它下垫面相比温度梯度日变化大,与风速的关系较为奇特。采用通常P─T分类标准直接应用该地区作大气稳定度分类,与实际情况有较大误差,须经适当修改后才能使用。湍流统计量的日夜变化强,表明戈壁荒漠下垫面的热力作用对湍流混合的助长和抑制。这些特征为进一步分析戈壁荒漠上大气边界层结构和大气扩散研究提供了依据。     

辽东湾地区大气扩散参数研究

利用在百米气象铁塔上安装的三轴风速仪获得的冬夏两季 10m及 75m高处的风速涨落数据 ,计算分析了湍流统计量的变化规律。并以 75m高处三轴风速仪观测统计量及Draxler方法为基础推荐了一套适合于辽东湾地区不同高度源的小尺度 (10km以内 )的扩散参数。     

边界入流风场扰动对模拟城市大气扩散的影响

借助计算流体动力学(CFD)模式Fluent分析中性层结下边界入流风场(即风速和风向)扰动对地面点源释放情景下城市大气扩散过程的影响,其中边界入流条件以风速和湍流动能廓线的形式给出.研究发现CFD模式能够合理刻画实际城市中的特征流型(如涡旋,峡谷效应等),而且模拟的风速、风向和湍流动能均与观测数据吻合较好.敏感性试验结果表明,城区内的流场和湍流以及与之密切相关的污染物空间分布对边界入流风速和风向的扰动十分敏感.而这可能是造成已有研究中浓度模拟值与观测值不一致的主要原因之一.因此,在模拟城市大气扩散过程时应当考虑边界入流风场不确定性对模拟结果的影响.     

内陆丘陵河谷地区小风条件下的大气扩散模拟研究

针对湖南中部丘陵河谷地区的气象特点,开展了小风条件下大气扩散的数值模拟研究,并与示踪实验结果进行比较.模拟采用美国EPA推荐的非稳态拉格朗日高斯烟团模式CALPUFF,以加密的地面气象观测资料、边界层垂直廓线观测资料和铁塔多层湍流观测资料作为模拟气象场的输入.中等风速和小风条件下的模拟结果表明:模式对地表类型及资料的分...     

水环境两相分层流数值模拟

以研究水环境两相分层流精细预报模型为目标,广泛地涉及了两相湍流精细模拟的理论和方法。用Eulerian坐标系中多流体模型统一描述两相各自的运动,并分别对两相本分的湍流输运观作以及地相间互作规律进计模拟,建立了水环境两相分层流的双流体模型对包含有浮力和密度分层的两相湍流进行了数值模拟,计算结正确地反映了分层及紊动特征,与实测结果吻合较好     

环境气象学、环境空气动力学

52(4)一484~491环信P一l 用199。年7月在天津市郊的观测资料,计算了风速谱、温度谱及动量和热量通量的协谱。结果表明,垫面上的大气湍流谱特征与平坦地形上得典型结果基本一致,但满足各向同性的湍流尺度似乎比在平坦地形上的略大,谱的峰值频率区域略窄,谱的低频区(含能区)特征与平坦地形上的情况也不同。图5表2参10X16 9501389论环境湍流对烟气抬升的作用/杜曙明(南京气象学院》二//气象学报/中国气象学会一1994,52(4)一470一476、环信P一1 考虑环境湍流对烟气抬升具有增强烟气夹卷和促进烟气与环境空气间动、热量交换的双重作用,导出了中…     

管道中湍流强度及湍流积分尺度随时间的变化研究

采用PIV技术对垂直方形管道内喷粉过程中气流产生的管道湍流实际强度进行了测量,得到喷粉过程中气流导致的管道湍流强度和湍流积分尺度随时间的变化曲线,进而对湍流积分尺度进行了试验测量和理论计算.结果表明:喷粉结束后湍流强度在水平方向上和垂直方向上随时间的变化都符合指数衰减规律;初始阶段湍流积分尺度随时间先快速增加,500 ms时(即喷粉结束的瞬间)达到最大值1.54 cm,此后湍流积分尺度随时间迅速衰减,800ms后仅为0.55 cm,且湍流积分尺度与湍流强度大小相关;湍流积分尺度理论计算值与试验实际测量值基本一致.该结果对定量分析湍流状态下粉尘燃烧爆炸试验具有重要的意义.     

广州城市边界层湍流特征

文章将广州地区53km&;#215;57km的范围划分为7个不同的下垫面类型，根据广州地区8个气象台站最近3个的地温观测资料及辐射资料统计出广州地区不同下垫面类型不同天气情况下地温的季节和日变化；同时根据广州市34个地面微气象站的风场资料及清远与香港的探空资料，计算广州地区不同下垫面类型湍流扩散参数的垂直廓线，为广州进一步开展空气污染数值预报工作打下基础。     

北京近交通主干线地区的臭氧生成效率

2004年9月27日至10月4日一冷锋系统途径北京并带来了大风和降水天气,为了解冷锋过境前后北京近交通主干线地区臭氧生成效率的变化,利用此期间北京外场观测资料和箱模式计算了臭氧生成率及生成效率.结果表明,臭氧生成率可由观测结果进行求算,表达式为Q·∑Zi·Ki·[VOCi]/KOh NO2·[NO2].臭氧生成效率(OPE)变化范围为1.5～6.0,均值约为3.0,冷锋系统过境前、后OPE变化不显著.削减近交通主干线地区的VOCs排放量能有效降低该地的臭氧浓度.     

梯度模式原理及其应用

本文推导梯度模式，引用大气边界层湍流系数进行实际运算，与现场大气环境监测结果对照；同时与高斯模式计算结果比较，得出该模式在城市复杂流场的实用性．     

基于Revised IMPROVE方法和MIE方法计算北京地区气溶胶消光系数的对比分析

目的对比分析IMPROVE方程的改进算法(Revised IMPROVE)和MIE方法在北京地区计算消光系数的适用性。方法基于2012年6月3日至6月30日北京地区大气颗粒物成分的浓度观测数据,分别采用Revised IMPROVE和MIE方法计算颗粒物的消光系数,其中MIE方法的粒径分布采用总量双峰分布体积谱和化学组分体积谱两种方案进行循环试验获取最优拟合结果,使用散射积分浊度计和黑碳仪的实测数据对计算结果进行对比分析。结果 RevisedIMPROVE方程、总量双峰体积谱MIE方法和化学组分体积谱MIE方法都能较好地计算出了大气颗粒物消光系数,与观测结果回归方程的相关系数R分别达到0.952、0.9686和0.9734。体积谱分布参数的循环试验方法还同时可以获得气溶胶的体积谱分布参数,总量双峰体积谱和化学组分体积谱MIE方法得到的细颗粒和粗颗粒几何平均粒径分别为0.74、7.5μm和0.48、6.0μm。结论采用化学组分体积谱MIE方法计算的消光系数与观测结果最为接近,Revised IMPROVE方程也有较好的准确性,采用化学组分体积谱MIE方法得到的颗粒物体积谱峰值与实际观测结果也较为一致。     

用二阶闭合理论确定的大气扩散系数的分析

本文分析了作者以前得到的一种扩散系数的某些结果,认为这种扩散系数解释了垂直湍流和风切变的联合作用使水平扩散增大的实验观测结果;建立了与雷诺应力间的函数关系,在简化情况下,与泰勒理论得到的结论类似。在边界层低层,湍流扩散系数与粘性系数是不相等的,有时会有较大差别。