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相似文献
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1.
本文采用二阶矩湍流闭合方案,分别就非静力和准静力两种条件建立PBL数值模式,并模拟了二维山脊流场的结构,计算了二维山体对气流平均场和湍流场的影响。计算结果表明,无论是平均场还是湍流场,采用准静力假设都会造成模拟结果的较大偏差,且对平均场的影响比对湍流场的影响更为显著。两种模式计算结果的差别还随地形坡度和背景风增大而增大。  相似文献   

2.
刘红年  蒋维楣 《高原气象》1994,13(4):430-440
本文采用二阶矩湍流闭合方案,分别就非静力和准静力两种条件建立PBL数值模糊,并模拟了二维山脊流场的结构,计算二维山体对气流平均场和湍流场的影响,计算结果表明,无论是平均场还是湍流场,采用准静力假设都会造成模拟结果的较大偏差,且对平均场的影响比对湍流场的影响更为显著,两种模式计算结果的差别还随地形坡度和背景风增大而增大。  相似文献   

3.
青岛地区边界层结构的数值模拟   总被引:8,自引:1,他引:8  
王卫国  蒋维楣 《大气科学》1996,20(2):229-234
本文建立了一个非静力的三维细网格边界层模式,对青岛地区复杂下垫面条件下的边界层结构和湍流特征作了数值模拟,模式采用能量闭合方案,舍弃了静力近似,以提高空间分辨率和模式精度。模拟以实测资料为初始输入,对该地区风场和湍流场作了较细致的模拟分析,与观测资料相比,结果合理地一致。结果表明了陡峭地形和不规则海岸线对局地风场和湍流场影响很大。  相似文献   

4.
三维非静力E—ε闭合模式对山体流场及浓度分布的模拟   总被引:4,自引:0,他引:4  
吴涧  蒋维楣 《气象科学》1999,19(4):343-350
本文采用三维非静力E-ε闭合模式,在对流层边界层方程组中,加入湍能和耗散率方程描述边界层中的湍流运动。求解孤立三维山地地形上的流场、湍流场和浓度场,并分析地形对气流的影响及对污染物浓度分布的影响。同时做了不同坡度和不同风速下的孤立三维山体的流场、湍流场和浓度场比较。数值计算结果表明,地形能改变气流运动,气流过山时将出现分支现象,山后背坡有反向回流出现,并且回流区大小随着山体坡度的增大而增大。山体对气流的阻挡作用随山体高度的增加而更明显,随风速的增加而减弱。湍能及耗散率随高度衰减较快。随着山体坡度增加,山前气流的垂直速度也增加,湍流运动更强。风速大时湍流运动越显著。污染物在山前出现辐散,迎风坡是浓度高值区,山后背风坡也是相对高值区。山坡度越大,山前迎风坡污物浓度越高。  相似文献   

5.
深凹地形边界层风场与湍流场结构及扩散规律的数值研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
建立了一个模拟小尺度复杂地形边界层平均流场和湍流场结构分布特征的三维非静力细网格高阶矩湍流闭合模式,并将此模式与一个拉格朗日粒子随机游动大气扩散数值模式相联结,以边界层气象模式的输出作为扩散模式的输入,构成了一个大气扩和模拟系统,成功地模拟了某地实际深凹露天矿区和理想凹坑地形两种情况下的平均流场、雷诺应力和湍流通量场,分析了其分布特征,并模拟了矿坑内污染物的散布规律  相似文献   

6.
复杂地形边界层风场的三维局地尺度数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
设计了一个基于有限元方法的中γ尺度复杂地形条件下的三维非静力边界层风场数值模式,利用该模式对河南省登封市阳城工业区周围的实际三维地形进行了数值模拟,并将模拟结果与河南省气象科学研究所的实测资料进行了对比。结果表明,模式对峡谷地形的加速作用、山体的抬升与绕流均有较好的模拟,但是对背风坡涡旋的模拟不太理想。与实测资料的对比显示,在一定的条件下,模式可以得到较好的模拟结果。  相似文献   

7.
以计算流体力学软件FLUENT为工具,模拟台风“莫拉菲”登陆期间深圳大鹏半岛排牙山周边的风场三维结构。通过研究得到了强风条件下山地风场的概念模型,并得到以下结论:(1) FLUENT可较合理地模拟出强风条件下复杂地形的三维风场结构,描述山体对于风场和湍流场的影响;(2) 山体的动力学效应可使高大山体迎风侧和山顶之上的局地风速加大;(3) 高大山体背风侧为弱风区、风速强切变区和强湍流区。   相似文献   

8.
三维非静力二阶闭合PBL模式的初步研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用二阶距湍流闭合方案,建立了一个复杂地形下的三维非静力边界层预报模式。通过该模式,细致了模拟了北京地区的风、温时空变化和湍流场变化。结合地面、探空和气象塔的实测资料,进一步研究了该方案在三维空间上对平均场和湍流场的预报模拟效能。结果表明该模式能较好地进行平均量和湍流量的模拟和预报。  相似文献   

9.
凹坑地形风流结构对污染物散布的模拟研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用建立的三维非静力高分辨率高阶湍流闭合模式与随机游动扩散模式研究了一个深凹露天矿区污染物散布的规律,同时在风洞中进行了示踪实验。结果表明,由于凹坑内复环流结构的存在,使得坑内污染物浓度较大,且浓度最大值出现在源的上风侧。数值试验与风洞试验结果吻合较好。  相似文献   

10.
山地中尺度环流中的大气边界层湍流摩擦效应   总被引:2,自引:0,他引:2  
陈明  傅抱璞  郑维忠 《气象学报》1996,54(2):216-224
建立了一个三维原始方程数值模式,模拟在光滑下边界和无滑脱下边界两种情况下,山区中尺度环流的演变过程,指出在弱层结条件下,边界层湍流摩擦效应有利于流场的分离和涡旋偶极子环流的发展;在强层结条件下,表面摩擦效应削弱了分离气流和涡旋性环流的强度,但使其范围扩大。边界层湍流摩擦效应引起的分离流场和尾流区环流与非粘性动力过程引起的流场分离现象,虽然从其表现形式上看完全相同,但是其形成则是由完全不同的物理机制所控制。边界层湍流摩擦效应在上述两种分离流场的演变过程中表现出完全相反的作用。地转科氏力的调整作用在山地背风坡上促进了气旋性辐合环流的发展,而抑制了反气旋性环流的发展。  相似文献   

11.
复杂下垫面地域边界层结构的三维细网格数值模拟   总被引:8,自引:0,他引:8  
建立了一个可供复杂下垫面地域使用的非静力的三维细网格边界层模式,就复杂下垫面条件下的边界层结构和湍流特征作了以实例为对照的数值模拟试验,模式采用能量闭合方案,舍弃了静力近似。以实测资料为初台输入,同时还做了一些数值试验,分别获得了采用静力与非静力模式和不同闭合方案对PBL模型的结果。  相似文献   

12.
山谷地形流场和扩散的数值研究   总被引:7,自引:4,他引:7  
吴涧  王卫国  蒋维楣 《高原气象》2001,20(2):140-147
运用三维非表力E-ε闭合模式,模拟了山体和山谷地形下的流场、湍流场和不同位置低矮点源扩散的污染物浓度分布。发现在不稳定时湍能的热力产生率并非在任何位置都是主要的。当风速较大时,在山谷底部机械产生率也可能超过热力产生率。对污染扩散的分析表明:在近地面源条件下,稳定层结时如果出现小风,无论源在何处,都人造成一定范围内的严重污染,当污染源位于山前或山顶时,谷底的污染不剧烈。当污染源位于谷底时,无论何种层结、何种来流风速,都会造成山谷地区的严重污染。污染源位于山体沿来流方向的中心线上的谷底时,如果风速大,污染物沿回流输送;如果风速小,则沿来流方向输送。  相似文献   

13.
利用Monte-Carlo模式预测了山区城市(贵阳市)的SO2地面浓度分布。为实现城市面源的数值模拟,对Monte-Carlo模式的浓度计量和水平扩散等方面做了改进。作为模式的输入参数,风场得自于对三维观测数据的客观分析,湍流的参数化公式按现场超声风速仪实测数据进行了调整和校核。其风廓线不完全遵循一般规律,在距地面50—500m之间,常出现一极值风层;该地区具有典型的山区小风扩散特征,稳定时u、v湍谱峰值明显地移向低频,水平扩散明显偏大。对模式做了理论和实验校核。在均匀湍流场条件下,和解析结果一致;冬季日平均浓度的预测值和监测值的相关系数为0.96。数值模拟结果表明:贵阳市冬季大气污染物的传输扩散主要依赖于强不稳定的天气条件和极值风层的扩散和通风作用。  相似文献   

14.
根据湍流应力模式的模拟结果,讨论了植被冠层中湍流能量的平衡特征,并通过数值试验就冠层结构对流场结构的影响进行了分析。  相似文献   

15.
深凹露天矿内复环流和高湍能区的三维细网格非静力模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
王卫国  蒋维楣 《大气科学》1998,22(2):252-256
建立了一个准定常的三维非静力能量闭合的PBL模式模拟了深凹露天矿内复环流和高湍能区。针对露天矿具有范围小、地形复杂的特点,放弃了静力近似的假定,且采用了在复杂地形下应用较好的能量闭合方案,采用细网格系统对一个水平只有2 km×2 km的实际矿区进行了模拟,并将结果与同样条件下的风洞试验结果进行了比较。结果表明,矿坑的开口宽度与深度比和来流的性质对坑内气流和湍流情况有了较大影响。  相似文献   

16.
何文英  徐玉貌 《气象科学》2000,20(2):150-160
本文建立一个三维非静力边界层模式对杭州湾附近复杂地形域区进行了数值模拟。要用常用的能量闭合和一 新的非局地反梯度闭合方案结合实测资料,以验证不同闭合方案模拟实际大气的能力,进一步分析三维边界层模式的效能结果表明,两种闭合方案都能较好的模拟澳陆环流及温度场,而反梯度闭合比能量闭合更能细致、敏感的模拟湍流场随地形的变化,且模拟结果与实测接近。  相似文献   

17.
海岸边界层的非静力模式   总被引:1,自引:0,他引:1  
建立了一个3级非静力边界层模式,并采用一种新的非局地反梯度闭合方案在杭州附近复杂地形区进行了数值模拟。通过与实测资料和静力条件下的模拟结果的比较,进一步分析了非局地闭合下非静力3级边界层模式的效能。结果表明,该模式比静力模式更能合理地模拟海岩边界层的风温场和湍流场,且模拟结果与实测更接近。  相似文献   

18.
上海市气象场与SO2浓度数值模拟   总被引:2,自引:2,他引:2  
采用地形坐标系下适合于复杂地形且满足地-气耦合的静力学三维中-β尺度气象预报模式,使用08时的实测流场经变分法初始化后得到的初始流场,模拟研究了上海地区的局地流场时空演变特征,模式较细致地考虑了湍流,长短波辐射,凝结,蒸发,地表热力平衡等因子,在此基础上,使用有限元法数值求解一阶闭合的三维区拉平流扩散方程,模拟了上海地区的SO2浓度分布,结果表明:上海的局地流场具有明显的日变化特征,受海陆温差的影响明显,日间风速较夜间风速大,风向呈顺时针旋转,在不同稳定层结情况下,高架点源排放的高空污染物对地面的污染物浓度有贡献,会千成地面污染物浓度升高。  相似文献   

19.
山地露天矿自然通风风流与湍流结构的数值模拟   总被引:4,自引:2,他引:4  
王卫国  胡泳涛 《高原气象》1996,15(4):464-471
利用建立的三维非力能量闭合的大气边界层数值模式,研究了中性层结条件下某露天矿自然通风的风流和湍流结构特征及影响因子。研究表明:坑内水平风场在坑底或采壁处受地形的影响很大,在矿采深与开口宽度比较小或者来流风速随高度的切变不大时,坑内气流为平直型,有利于通风;反之坑内则形成环流,且在环流范围内较大的湍能,不利于通风,易产生高浓度的污染物。本模式模拟的结果还与风洞模拟和高阶闭合模式模拟的结果作了检验比较  相似文献   

20.
引言在环境影响评价领域,高斯烟流模式被广泛应用于大气污染物的输送扩散计算,由于推导高斯烟流模式的假设条件要求风矢量与湍流扩散系数的时空结构为定常,与实际情况存在很大的偏离,而用逼近真实环境风温场结构的三维动力模式来进行污染物传输过程的数值模拟有其重要意义。本文即采用M—∪尺度动力模式对太原市SO2的传输扩散进行了数值模拟个例分析,分析模拟结果表明,M—∪尺度动力模式可用于大气污染物的数值模拟,能够反映太原市的SO2浓度分布状况。1M—∪尺度动力模式简介M—∪尺度动力模式是基于由地形动力、热力强迫…  相似文献   

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