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本文建立了二阶矩闭合的大气边界层数值模式,并模拟了Wangara资料第33天09:00—18:00时对流边界层的发展过程。计算结果与实测资料比较吻合,同时利用该模式研究了高阶矩模式模拟对流边界层的可行性,结果指出:二阶矩方程中的湍流扩散项对模拟对流边界层内的挟卷和反梯度现象起主要作用。而局地时间变化项仅影响对流边界层内的边界湍流扩散项。因此,假如处理好二阶矩方程中的湍流扩散项,高阶矩模式和大涡模式一样可以很好地模拟对流边界层的发生、发展。 相似文献
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利用地形坐标建立了一个三维湖陆风的预报模式,其中对边界层及模式层顶高度采用预报方程求解,对边界层参数作了较仔细的考虑。计算表明,模式运行十分稳定,对复杂地形条件下的湖陆风扰动系统有着很好的描述能力。 相似文献
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建立一个包含年平均二氧化碳含量「CO2」、下垫面温度、边界层气温以及云量的零气候模式,用于研究CO2对气候的影响,结果表明,该模式能模拟出现代气候态以及「CO2」变化的趋势。进而用与该模式相应的现代气候平衡态的偏差方程,考察了在CO2的作用下,气候系统由定常态到周期态再到混沌态的演变过程。 相似文献
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本文提出一个在中性情况下边界层数值模式中考虑背景风压场影响的方法。背景风压场的水平非均匀影响了边界层运动方程中的惯性力项及边界层的上界风速。本文把三维问题用一种线性化方法简化为一维问题,只要知道背景气压场的空间分布,即可求出考虑了背景场影响的边界层风场。 相似文献
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本文把MM4模式中的总体边界层参数化方案引入到十一层细同治原始方程数值模式中去,用它与仅考虑简单边界层国擦的细网格模式对一典型江淮气旋天气过程分别作了24小时对比模拟试验;初步试验结果表明:边界层总体参数化方案的引入是可行的,对模式的预报效果在某些方面有显著改进. 相似文献
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一个考虑二氧化碳的非线性气侯模式 总被引:1,自引:0,他引:1
建立一个包含年平均二氧化碳含量[CO_2]、下垫面温度、边界层气温以及云量的零维气候模式,用于研究CO_2对气候的影响。结果表明,该模式能模拟出现代气候态以及[CO_2]变化的趋势。进而用与该模式相应的现代气候平衡态的偏差方程,考察了在CO_2的作用下,气候系统由定常态到周期态再到混沌态的演变过程。 相似文献
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层积云覆盖的边界层数值模拟研究(Ⅰ):数值模式的建立 总被引:3,自引:2,他引:1
层积云是一种在湍流作用下形成的边界层云,在这种边界层中,层积云顶即边界层顶,云层和非云层耦合在一起,为了加深对这种层积云覆盖的边界层的理解,许多作者已经做了大量的野外观测和数值试验研究,然而在数值模拟研究中存在湍流和云物理模式相互脱节的现象,针对这种缺陷,本文在湍流控制方程组中引入云滴控制方程,发展了一个新的用于研究海区层积云覆盖的边界层的数值模式,所建模式具有如下特点:(1)实现了云物理模式与湍流模式的相互耦合;(2)实现了云滴分档凝结模式和三阶湍流闭合边界层模式相互耦合,利用所建模式对大涡模拟对比试验所采用的个例进行了数值模拟,数值模拟结果表明,该边界层模式能较合理地模拟海区层积云覆盖的边界层微湍流结构和云微物理过程。 相似文献
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为了研究WRF (Weather Research and Forecasting)模式模拟飑线的低层温度偏差问题,选取2009年6月14日发生在江苏省北部的一次飑线个例进行分析。通过WRF模式对此次飑线过程的模拟发现,WRF模式模拟的低层日最高气温滞后实际观测2~3 h,且模拟的傍晚低层气温的降温幅度低于实际观测2~3℃。对比试验证实,通过改变边界层参数化方案可以减弱边界层与自由大气的温度交换,进而在一定程度上改善模拟结果,即模拟的飑线强度和低层温度均与实际观测更加相近;在不改变边界层方案的情况下,将地面自动加密观测站数据加入模拟中也可起到相同的作用。 相似文献
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WRF模式对青藏高原那曲地区大气边界层模拟适用性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
采用WRF(Weather Research and Forecasting)模式4种边界层参数化方案对青藏高原那曲地区边界层特征进行了数值模拟,并利用"第三次青藏高原大气科学试验"在青藏高原那曲地区5个站点的观测资料对模拟结果进行验证,分析不同参数化方案在那曲地区的适用性。研究表明,YSU、MYJ、ACM2和BouLac方案对2 m气温和地表温度的模拟偏低。BouLac方案模拟的地表温度偏差较小。通过对能量平衡各分量的对比分析发现,温度模拟偏低可能是向下长波辐射模拟偏低以及感热通量和潜热通量交换过强导致的。对于边界层风、位温和相对湿度垂直结构的模拟,局地方案的模拟效果均优于非局地方案。BouLac方案对那曲地区近地层温度、边界层内位温和相对湿度的垂直分布模拟效果较好。 相似文献
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微波遥感在大气边界层预报中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
本文利用5mm(54.5 GHz)微波辐射计遥感大气边界层的温度廓线,并利用大气边界层数值模式,预报大气边界层的发展。首先改善5 mm微波辐射计遥感大气温度层结的方法,提高精度;其次建立模拟和预报大气边界层发展的一维数值模式,用微波辐射计观测结果每3小时对模式进行一次初始化,使模式能跟踪和预报实际大气边界层的发展,并用实测资料做了验证。 相似文献
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本文建立了一个考虑层结的二维内边界层数值模式,研究了下垫面粗糙度、温度、湿度突变引起的内边界层。结果表明:下垫面温度突变引起的温度内边界层与下垫面粗糙度突变引起的速度内边界层具有明显的差异。 相似文献
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本文描述了一个高分辨率气团变性(AMT)模式。该模式试图对低层大气的温度、湿度廓线,边界层结构、边界层高度、云量进行预报。它由一个一维多层边界层模式组成,多层模式沿着轨迹从气团源区平移至接收点,轨迹是在一较大尺度(有限区域)模式中计算出。温度和湿度的初始廓线从探空仪资料获得。本文描述了此模式的物理和动力学背景。用此模式作了北海上空层积云发展的个例研究,并且我们模拟了陆上晴空的表达。把此模式的输出结果 ECMWF 模式和目前业务中用的单层气团变性模式的输出结果进行了比较。还讨论了模式对初始、边界条件的敏感性。除个例研究外,在77次常规预报中采用此模式作为业务预报工具,其结果由彼此独立的预报员作了评价,因模式执行情况良好,且不须大型计算设备,因此,对短期天气预报员该模式是一个有用的预报工具。 相似文献
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Temperature oscillations observed in the stable boundary layer over four different underlying surfaces 下载免费PDF全文
《大气和海洋科学快报》2017,(3)
夜间边界层内的温度时空特征决定了边界层的稳定性。由于稳定边界层的间歇性和复杂性,模式在夜间的参数化方案还不完善,研究夜间边界层的温度变化有助于改进模式在夜间的表现。本文利用四座在不同下垫面上的气象塔的数据,研究了夜间边界层中的温度波动。研究表明,无论是海边、草原还是沙漠下垫面,夜间形成的稳定边界层中,振幅大约2摄氏度,周期在数分钟的温度波动非常频繁地出现。而在北京,由于城市下垫面较大的热容量和人为热源使得稳定边界层不容易形成,温度波动也较弱。用布朗特维萨拉频率代表的静力稳定度是影响温度脉动强弱的重要因子。 相似文献
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我国东部地区冬季模式边界层探空效果评估 总被引:1,自引:0,他引:1
应用中尺度气象模式MM5对2006年和2007年12月东部地区进行逐日模拟,并用地面常规观测资料及南京和安庆12h一次的逐日探空资料对模拟的地面及边界层内气象要素进行检验,计算地面和边界层内不同高度的温度、湿度、风向和风速等要素的多种常用统计参数;并分别评估雾发生前和发生时边界层探空的模拟效果。结果表明:(1)MM5模式模拟的地面温度和湿度均较理想,但风速误差较大。温度、相对湿度、风速的观测与模拟的偏差概率分布均呈近正态分布,峰值中心分别为-1.52℃、4.59%和1.92m·s-1,白天模拟效果优于夜间。(2)以南京、安庆两站为例,模拟的08:00(北京时,下同)和20:00边界层内探空基本可靠,但20:00的效果比08:00好;模拟效果均随高度上升而变好;且南京站边界层内温度、湿度的模拟效果优于安庆站,但安庆站风的模拟效果优于南京站。(3)以南京站为例,雾发生前和发生时温度、湿度模拟效果较平均情况差,风速模拟较其他模拟时段无明显变化。(4)南京、安庆冬季近地层逆温发生频率都比较高,常见多层逆温,MM5模式能再现近地层逆温,但有高估的倾向,且对边界层中上部逆温模拟效果不佳。此外,敏感性试验的结果表明,模拟方案中地面负的温度偏差不是由近地层高垂直分辨率所致。 相似文献