共查询到20条相似文献，搜索用时 125 毫秒
1.
天津地区城市热岛环流与海风环流相互作用的研究 总被引：4，自引：3，他引：1
利用中尺度数值模式（TJ WRF）模拟资料及天津加密自动气象站资料等,选取几个典型天气过程（城区附近局地强雷暴天气过程、受海风影响明显的无天气过程）个例,分析研究天津城市热岛环流与海风环流的空间结构特征及相互作用;重点对城市热岛环流与海风环流相互作用触发局地强雷暴的机制进行分析。结果表明：城市热岛环流的伸展高度基本在800 hPa 附近、空间范围约为20 km、环流内有弱的辐合上升;海风环流的伸展高度在800~750 hPa、空间范围40~60 km,海风环流前沿海风锋的伸展高度为950~900 hPa,垂直上升速度平均为0.2 m·s-1 ,略强于城市热岛环流。海风环流对城市热岛环流有明显消弱作用,城市热岛环流对海风环流有一定的阻挡作用,其阻挡的程度与城市热岛环流强度有关。随海风环流向内陆推进,海风环流与城市热岛环流相遇出现叠加,叠加后的辐合上升运动明显加强,最大上升速度可达0.6 m·s-1,并在不稳定天气形势条件下能触发局地强雷暴天气的出现。 相似文献
2.
本文对钱永甫等设计的p-σ坐标系两层数值预报模式进行了一些改进,设计了网格距为2.5°×2.5°和5°×5°的高、低水平分辨率模式。通过几种数值试验,探讨了有地形数值模式中水平分辨率与地形真实性对预报质量的影响。结果指出:高分辨率模式使预报质量得到显著的改善,主要是系统的移速和中心位置更接近实况,而且对较小尺度的天气系统也有一定的预报能力。模式中格距变小与地形真实性对预报质量的影响都很重要,高分辨率模式需要更合理的地形与之相匹配。 相似文献
3.
目前,北京地区的天气预报系统对局地对流性定量降水预报能力较弱,远不能满足人们生产、生活和防灾、减灾工作的需要。针对北京地区对提高0-12 h短时临近天气,尤其是夏季局地对流性降水预报能力的需求,基于中国气象局北京城市气象研究所变分多普勒雷达分析系统（VDRAS）的雷达热动力反演资料,建立了WRF模式初始化模块,采用四维资料同化（FDDA）方法,将VDRAS系统高时空分辨率三维热动力结构分析场资料同化到WRF模式中,实现了北京地区VDRAS分析场资料在WRF中尺度模式系统中的应用。通过降水个例的高分辨率同化模拟试验分析了雷达热动力反演资料同化对模式预报结果的影响。研究结果表明:雷达热动力反演资料的同化能够提高模式系统对近地面温、湿、风大气要素和降水过程的模拟能力,改善2 m比湿、降水落区、降水量级、降水时间的预报效果,减少降水漏报的现象。温度和比湿的同化比风的同化对模拟降水结果的改善更重要。虽然研究表明雷达热动力反演资料在WRF模式中的同化能够明显改善模式对选取降水个例的模拟效果,但其对模式尤其是数值业务模式系统预报效果的影响需要进一步更全面、更系统的检验,为业务化应用奠定更坚实的基础。 相似文献
4.
《高原气象》2017,(3)
使用新一代区域中尺度数值天气模式WRF并耦合多层次城市冠层模式(BEP+BEM),采用NCEP GFS 0.25°×0.25°全球模式3 h预报为初始场和边界条件,对2013年9月13日发生在上海地区的午后强对流天气过程进行数值模拟。通过对比耦合了城市冠层模块的试验(Ctrl)和替换城市为农田的试验(Crop),探究城市效应对本次降水过程造成影响的机理。通过分析发现:(1)此次降水主要受天气系统支配,但城市的存在对局地的降水过程有重要的调节作用;(2)城市热岛使得城市地区温度升高,气压降低,有力地增强了海风以及城市地区的上升气流,最终影响局地的降水分布和降水强度;(3)城市热岛效应能够使降水较早的发生,并且降水落区更为集中。 相似文献
5.
长期以来,雷达回波外推技术是0—2 h临近预报系统主要采用的方法,但其实际有效预报时间≤1 h,而中尺度数值模式预报则受平衡约束时间的限制,最初2 h的降水预报无效。为解决上述两种预报的缺陷,目前国际上流行采用外推预报与数值模式预报融合的技术,形成统一的0—6 h格点化的高分辨率无缝隙定量降水临近预报系统。对目前流行的两种融合算法（INCA（Integrated Nowcasting and Comprehensive Analysis System）算法及RAPIDS（Rainstorm Analysis and Prediction Integrated Data-processing System）算法）进行了分析和对比试验,以期为业务应用提供借鉴。RAPIDS算法的核心是用自动气象站雨量融合雷达估测得到的定量降水对模式预报的降水强度和位相进行修正;INCA算法则是用数值模式预报的风场修正外推技术的降水移动矢量。两种方法在0—6 h预报时效内,外推预报的权重均逐渐减小,模式预报的权重逐渐增大,从而实现外推预报和模式预报的平滑过渡。试验结果表明,两种方法对降水雨带和降水强度的预报均优于单一的外推预报或模式预报。集二者的优势研发最优的高时、空分辨率降水预报无缝隙融合算法,将有助于进一步提升高分辨率定量降水0—6 h无缝隙预报水平。 相似文献
6.
介绍了一个局地自适应多级模式降水预报系统、以及各级模式对1998年6月9日降水的预报结果，并相互比较。预报结果是：广州区域中心业务模式（75km水平格距）较好地反映了这次降水过程，依托其上的局地各级模式（分别为25km,5km水平格距）能够逐级进一步细致地描述降水过程的空间和时间的分布。这表明自适应多级模式是局地降水预报客观、定量化的有效方法。结果也有利于实际预报人员进一步了解各级模式性能，以便更合理有效地应用数值模拟所提供的信息。 相似文献
7.
用非静力平衡的中尺度模式MM5来模拟北京冬季的热岛。模式采用三重嵌套网格，最高水平分辨率为3 km。在模式中加入分辨率为200 m×200 m的实测北京建筑物高度和地表利用资料，并将下垫面的城市人为热源分为常数部分和日周期变化部分。数值模拟结果显示:MM5模式对这次北京的热岛及热岛环流具有较好的模拟能力。考虑了日周期变化的人为热源作用的数值试验模拟出的热岛的日变化比将热源单纯考虑为常数与实况更接近，这表明加入与实际情况相符的人为热对模拟有改善。 相似文献
8.
当数值预报模式的分辨率得到提高时,模式中扩散系数的数值大小必然随之改变。通常情况下,一方面,扩散系数的数值应足够大（即有下限值）,以便过滤掉模式中不想要的小尺度噪音;另一方面,扩散系数的数值应尽量小（即有上限值）,以免出现计算不稳定。本文提出一种确定高分辨率模式中扩散系数数值大小的客观方法,即＂双试验＂（twin experiment）同化方法（初始低分辨率模式的预报结果作为＂观测资料＂,新的高分辨率模式作为同化模式）,从而通过伴随变分同化方法来确定控制变量（即扩散系数）的数值大小。本文采用一维浅水模式测试和描述上述试验方案。通过低分辨率模式预报结果和高分辨率模式预报结果的比较（高、低分辨率模式预报结果的比较在低分辨率模式格点上进行）,采用最小二乘法可客观求得适用于高分辨率模式的扩散系数的＂最优＂值。数值试验结果表明,采用这种方法得到的高分辨率模式的扩散系数,不仅能过滤掉模式中不想要的小尺度噪音,而且能够避免出现计算不稳定。研究还指出,当扩散系数的大小略微超过其上限值时（这种情况在极小化迭代中有可能会出现）,计算不稳定的出现将使目标函数的数值迅速增加,并导致极小化程序收敛的失败;时间步长的减小（约20%）可以显著地改进目标函数的条件数,从而可避免极小化程序收敛的失败。 相似文献
9.
10.
不同分辨率对淮河流域连续暴雨过程影响的中尺度模拟试验 总被引：4，自引：1，他引：3
利用NCAR和NOAA发展的新一代中尺度模式WRF(Weather Research and Forecast),对2003年7月上旬发生在我国淮河流域三个连续暴雨过程(7月1—11日)进行了数值模拟试验,研究的重点是了解不同水平分辨率(45、30、20和10 km)对WRF模拟结果的影响。模拟结果与观测的比较表明,WRF模式能够合理地模拟不同时段的降水带以及平均环流形势的分布特征,对于区域平均等压面上的物理量也有较好的模拟性能。不同分辨率的模拟结果比较表明:不同分辨率对降水的模拟效果影响较大,提高模式水平分辨率有助于预报效果的改善,但高分辨率模拟的降水强度偏强,空报偏多;不同分辨率对环流形势的模拟效果影响不大,各个分辨率的低层风场误差都存在一个5～6天的波动,并向模式的中高层传播,传播速度约为3天。 相似文献
11.
为了提高GRAPES_3 km（Global/Regional Assimilation and Prediction System）模式在2018年平昌冬奥会气象服务中的预报能力,采用一阶自适应的卡尔曼滤波方法对GRAPES_3 km模式的2 m气温、2 m相对湿度和10 m风开展偏差订正。结果表明:偏差订正方法明显提高了地面要素的预报效果,其中2 m气温的均方根误差整体减小到2℃左右,站点订正改善率为10%~60%;10 m风速的均方根误差减小到2 m·s-1左右,站点订正改善率为10%~45%;2 m相对湿度减小到20%以下,站点订正改善率为0~20%。与韩国气象厅LDAPS（Local Data Assimilation and Prediction System）及美国宇航局NU-WRF（NASA-Unified WRF）模式相比,GRAPES_3 km模式的风速预报表现更为优异,各站点整体预报效果明显优于LDAPS和NU-WRF模式。偏差订正方法可有效改善模式在复杂地形条件下的预报能力,是提高精细化预报准确率的重要手段。 相似文献
12.
13.
城市边界层数值模式研究以及在香港地区复杂地形下的应用 总被引：10，自引：2，他引：8
由于城市表面复杂的下垫面的影响,使得城市边界层风温场结构较其他下垫面有很大不同.作者通过将城市中500 m网格内的各种地表类型,按照各自在网格中所占的百分比及各自的地表参数加权平均,得到此网格的平均的地表参数,以此准确反映下垫面的情况,建立分辨率为500 m的城市边界层能量平衡模式,将此城市边界层能量平衡模式嵌入动力学框架,并用中尺度模式MM5作为初始条件和边界条件,建立一个既考虑中尺度背景场又详细考虑城市下垫面复杂性与多样性的城市边界层模式系统.将模式系统运用于香港复杂地形下的边界层特点的模拟研究.通过与观测值的比较,模式能够较准确的模拟出海陆风、城市热岛等热力过程,及气流过山引起的绕流等动力过程,并且通过对边界层高度的模拟预测污染扩散的条件等.说明模式系统具有模拟在中尺度的背景场的控制下海陆风环流、过山堆积和绕流及城市热力影响的能力. 相似文献
14.
Edmilson D. Freitas Christopher M. Rozoff William R. Cotton Pedro L. Silva Dias 《Boundary-Layer Meteorology》2007,122(1):43-65
The Town Energy Budget (TEB) model, a detailed urban parameterisation using a generalised canyon geometry, coupled with the
Regional Atmospheric Modelling System (RAMS) is used to simulate the wintertime local circulation in the megacity environment
of the metropolitan area of Sao Paulo (MASP) in Brazil. Model simulations are performed using actual topography and land-use
fields. Comparison with a simple urban parameterisation based on the LEAF-2 scheme is also shown. Validation is based on comparison
between model simulations and observations. Sensitivity tests with TEB reveal an important interaction between the sea breeze
and the MASP heat island circulation. Even though topography is known to play an important role in the MASP region’s weather,
in these tests the simulations were performed without topography in order to unambiguously identify the interaction between
the two local circulations. The urban heat island (UHI) forms a strong convergence zone in the centre of the city and thereby
accelerates the sea-breeze front toward the centre of the city. The presence of the urban region increases the sea-breeze
front propagation mean speed by about 0.32 m s−1 when compared with the situation of no city. After its arrival in the urban region, the sea-breeze front stalls over the
centre of the city for about 2 h. Subsequently, the sea breeze progresses beyond the city when the heat island dissipates.
Thereafter, the sea breeze propagates beyond the urban area at a decelerated rate compared to a simulation without an UHI. 相似文献
15.
边界层流场和地形特征对青岛奥帆赛场午后海风影响的研究 总被引：4，自引：1，他引：3
奥帆赛是奥运会唯一以自然风为动力的竞赛项目,而北京奥运会期间的8月,青岛的风速是一年中最小的,因风速过小致使帆船竞赛地法进行的情况时有发生。鉴于青岛的弱风与海陆风的发展状况关系密切,文中分析8、9月青岛奥帆赛和残奥帆赛期间竞赛海域海陆风的发展条件,并用高分辨率数值模式对相关个例进行了模拟试验研究。结果发现,地面背景气流、边界层中上部径向气流和周围地形、海陆分布等边界层特征,都对竞赛海域海陆风的发展产生影响。其中晴天时,地面西风、弱的北风和东风、均压场环境以及边界层中上部弱的北风条件等,都是竞赛海域海风发展的有利条件;而地面南风(无论大小)、强的北风以及边界层中上部较强的南风和很强的北风等,则是海风发展的不利条件。此外,当地面为东北风时,位于竞赛海域上游的崂山对地面风速有阻挡减弱的作用,从而有利于海风的发展;地面为南风时,崂山和浮山等地形强迫气流在竞赛海域附近向左右分为两支,胶州湾和崂山湾侧向海风(东南风)急流发展又加大了这种分流作用,导致竞赛海域常减小为弱风,使比赛无法进行。以上结论在2008年奥帆赛和残奥帆赛气象保障预报服务中得到运用。 相似文献
16.
随着沿海城市的快速发展,城市气候环境恶化,研究弱大气环流背景下的海陆风对改善城市环境具有重要意义。以晋江市为例,利用站点风要素观测数据,结合海陆风判别条件,提取并分析了两个典型海陆风日海陆风的基本特征;采用WRF与Noah陆面过程模式耦合,选用BEP多层城市冠层模型,对典型日进行了风场模拟。从模拟结果中分解出局地风,在验证海陆风现象的基础上,分析了海陆风特征的空间分布规律。结果显示:WRF模拟的逐小时局地风向时序与实测情况吻合较好,通过了信度为0.05的显著性检验,但局地风速模拟值与实测值存在显著差异,平均达到1 m/s。从WRF模拟结果提取的海、陆风起始和终止时间、持续时间与实际情况存在一定差别。两者持续时间在空间上的变化与各自起始时间的空间变化一致,且未明显出现随离岸距离增加,海陆风减弱的现象。上述结果表明,WRF能够较好地模拟海陆风日的风场特征,尽管对海、陆风速的模拟还存在一定的不确定性,但所得结论对晋江市城市规划和微环境改善有参考意义。 相似文献
17.
18.
Maria A. F. Silva Dias Pier Luigi Vidale Cintia M. R. Blanco 《Boundary-Layer Meteorology》1995,74(4):371-388
The three-dimensional mesoscale circulation in the vicinity of the city of São Paulo is examined through model simulations validated by observational data obtained during a field experiment. The complex terrain surrounding the plateau where the city is located, plus proximity to the sea, represent the local controls on the wind field with implications for boundary-layer transport of atmospheric constitutents. The coupling of a regional-scale circulation with slope and sea-breeze circulations is an important feature which determines the wind regime in São Paulo in a summer situation not influenced by frontal systems. 相似文献
19.
Summary A dispersion modeling system consisting of a three-dimensional PBL model NHECM (non-hydrostaticE- closure model) and SLPTDM (seven-level puff transport and diffusion model) is developed to simulate the transport and dispersion of pollutant over coastal complex terrain. As an application of the system, the transport and dispersion of SO2 released from an elevated point source are simulated during typical sea-land breeze circulation in the Hongkong-Shenzhen area of China. The NHECM provides time-varying, three-dimensional distributions of wind and turbulence fields to the SLPTDM. The NHECM predictions compare well with observational data. Reflection of both the ground and the mixing layer top and penetration of the mixing layer top are improved in the SLPTDM. Results obtained from the system indicate that temporal variation and nonuniformity of airflow and turbulence obviously affect the concentration distributions, especially during the sea-land breeze transition period. A diurnal cycle of the GLC (ground-level concentration) is discussed. The results are compared with those estimated using a Gaussian model. The study's results illustrate the complexity of the dispersion patterns due to diurnal effects and mesoscale circulations, and demonstrate the potential of the mesoscale atmospheric dispersion modeling system for studies of air quality in complex terrain.With 8 Figures 相似文献
20.
The structure and evolution of the sea breeze in the north-west part of the Mediterranean (Catalonia, north-east Spain) is
studied both experimentally and, predominantly, using numerical models to increase understanding of sea-breeze structure and
three-dimensional (3D) pollution distributions in coastal environments. Sea-breeze components are modelled and analyzed using
the fifth-generation Pennsylvania State University–National Centre for Atmospheric Research Mesoscale Model (MM5). The results
show that the growth and structure of the sea-breeze circulation is modulated by the synoptic flow and especially by the complex
topography of the area. 3D pollution transport in a sea breeze is modelled by coupling the MM5 to the Community Multiscale
Air Quality (CMAQ) model, with results indicating that topography and synoptic flow are the main factors modulating horizontal
and vertical pollutant transport in sea-breeze episodes. In this way, horizontal dispersion is limited by the complex topography
of the area, whilst the sea-breeze flow is intensified by anabatic upslope winds that contribute to vertical pollutant transport.
The numerical model results also indicate that the sea-breeze circulation with a weak return flow at upper levels grows due
to a synoptic onshore wind component. However, such a sea-breeze circulation is capable of transporting pollutants towards
the coast. 相似文献