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1.
本文在边界层顶垂直速度正比于地转涡度和地转风速,并与下垫面粗糙度有关的前提下,研究了边界层抽吸引起的涡度变化,在圆对称气压系统内得到了不同粗糙度情况下的涡度场和气压场的变化速率,修正了经典理论的结果。在湍流交换系数是地转风速及高度的函数的前提下,推导了地形存在时边界层顶垂直速度的公式,并用来讨论地形存在时的旋转减弱问题。 相似文献
2.
为了解边界层厚度的大尺度分布及其气候循环特征,基于逐日ERA 40 再分析边界层厚度资料,采用统计学方法计算边界层厚度分4个时次的季节循环、年较差等气候特征场,对全球边界层厚度分布及其季节演变特征进行了研究。结果表明：全球较厚的边界层分布与大地形、沙漠等下垫面的分布有直接联系;陆地强边界层分布存在“08时”现象,即陆地较厚边界层中心分布在当地时间08时经线附近;在大洋上南北纬30°~40°两条纬度带内边界层厚度的月尺度内变率较大,与大气强斜压性的天气系统活跃区一致;月平均日较差的年循环特征存在着季节性南北进退的现象。研究结果对于全面认识和科学利用ERA 40逐日边界层再分析资料有一定帮助。 相似文献
3.
本文用新的边界层顶垂直速度参数化方案研究了当地形和边界层摩擦同时存在时二者对Eady波不稳定性的影响,得到了边界层层结、地面粗糙度、地形坡度的影响,还研究了摩擦和地形对一般化Eady波不稳定性的影响。 相似文献
4.
利用改进的边界层模式,对平坦地形条件下的非定常边界层风温场进行了数值模拟。着重考察了边界层风温场结构受迫于地面温度变化而伴随的时间变化问题,通过对各种不同型式的初始风场在不同的初始温度层结下,风温场时空演变过程的数值计算,揭示边界层风温场日变化的物理机制、相互联系,以及不同型式的初始风温场对夜间急流的影响。 相似文献
5.
北京海淀地区大气边界层的数值模拟研究 总被引：10，自引：1，他引：10
采用北京大学的三维复杂地形中尺度数值模式,利用Landsat-TM卫星影像图得到的地表状况计算陆气之间的能量平衡过程,模拟了北京海淀地区大气边界层的风、温场结构以及污染物浓度分布,进而模拟了由于汽车尾气的排放而转化成的气溶胶的浓度分布.模拟表明城郊之间存在热岛效应,边界层风场受到热岛的热力作用以及地形的动力作用影响.污染物及气溶胶浓度也存在城乡差别,最大浓度出现在城区的下风方向. 相似文献
6.
建立了一个非静力、安全弹性的二维中～β(γ)尺度数值模式。该模式对海风环流的模拟,验证了此模式对中尺度环流的模拟能力。利用该模式模拟了重庆地区复杂下垫面边界层气象要素场,探讨了地形、水陆分布、城市热岛及其相互作用,对边界层气象要素场分布的影响。 相似文献
7.
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
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
8.
地形上空边界层流中低层锋面结构的理论研究II:暖锋、均匀地转流 总被引：1，自引：0，他引：1
利用一个有地形、边界层摩擦作用、简化的二层浅水锋面模型,在理论上研究了地形上空边界层流动中地面暖锋的结构及环流分布特征问题.暖锋的坡度主要取决于其暖域地转流、锋面移速,它随锋面移速增大而减小,这与冷锋特征相反.地形对暖锋坡度的影响作用较小.与无地形作用时相比,静止性暖锋冷域中,位于锋面界面附近的闭合正环流系,当暖锋位于地形上游,其伸展范围增大;当暖锋位于迎风坡时,其伸展范围缩小,中心位置上抬;锋面移至背风坡时,其伸展范围重新增大.对于冷域中远离地面暖锋的另一支正环流系来说,当暖锋位于地形上游或迎风坡时,它可被地形完全阻塞于背风侧,地形高度越高,地形阻塞作用越大.在暖锋锋区附近主要存在三支垂直上升运动带:(a)由于边界层摩擦辐合作用,导致在地面暖锋后缘暖区中形成一支水平尺度较小、强度较大的垂直运动带,它随着暖锋移速增大而减弱.该垂直运动带,当暖锋位于地形迎风侧,强度增加;暖锋位于地形背风侧,其强度减弱.(b)在锋区暖域沿锋面存在均匀的上升运动,(c)在冷域远离地面暖锋处,存在一支水平范围较宽,其中心位于边界层顶部附近的垂直运动带,当暖锋位于迎风坡时,这支垂直运动带可被地形阻塞于地形背风侧. 相似文献
9.
利用一个有地形、边界层摩擦作用、简化的二层浅水锋面模型,在理论上研究了地形上空边界层流动中地面暖锋的结构及环流分布特征问题。暖锋的坡度主要取决于其暖域地转流、锋面移速,它随锋面移速增大而减小,这与冷锋特征相反。地形对暖锋坡度的影响作用较小。与无地形作用时相比,静止性暖锋冷域中,位于锋面界面附近的闭合正环流系,当暖锋位于地形上游,其伸展范围增大;当暖锋位于迎风坡时,其伸展范围缩小,中心位置上抬;锋面移至背风坡时,其伸展范围重新增大。对于冷域中远离地面暖锋的另一支正环流系来说,当暖锋位于地形上游或迎风坡时,它可被地形完全阻塞于背风侧,地形高度越高,地形阻塞作用越大。在暖锋锋区附近主要存在三支垂直上升运动带：（a）由于边界层摩擦辐合作用,导致在地面暖锋后缘暖区中形成一支水平尺度较小、强度较大的垂直运动带,它随着暖锋移速增大而减弱。该垂直运动带,当暖锋位于地形迎风侧,强度增加;暖锋位于地形背风侧,其强度减弱。（b）在锋区暖域沿锋面存在均匀的上升运动,（c）在冷域远离地面暖锋处,存在一支水平范围较宽,其中心位于边界层顶部附近的垂直运动带,当暖锋位于迎风坡时,这支垂直运动带可被地形阻塞于地形背风侧。 相似文献
10.
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
11.
赵鸣 《Acta Meteorologica Sinica》1992,(3)
In this paper, the eddy coefficient and the treatment for dividing layers of Estoque's numerical model in modernPBL dynamics have been applied to derive order-zero and order-one analytic solutions over large-scale topography,the solutions are used to obtain the divergence and vertical velocity, improving the previous results. 相似文献
12.
Zhao Ming 《Acta Meteorologica Sinica》1992,6(3):332-344
In this paper, the eddy coefficient and the treatment for dividing layers of Estoque's numerical model in modern PBL dynamics have been applied to derive order-zero and order-one analytic solutions over large-scale topography,the solutions are used to obtain the divergence and vertical velocity, improving the previous results. 相似文献
13.
湍流能量（TKE）闭合方案是近年来大气边界层（PBL）模式中技推崇的方法,它具有11－2阶精度。大气环流模式的计算容量和垂直网络限制,不允许PBL方案过份精细。本文对TKE方案进行简化及网络稀疏化试验。并用Wangara资料验证。验证结果表明：此方案引入PBL内仅设置5层的大气环流模式是可行的。地面以上400米内模式结果与实测吻合。但中、上部位温计算值偏高。关于本方案在大尺度模式中的应用尚须进一步研究。 相似文献
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An evaluation of neutral and convective planetary boundary-layer parameterizations relative to large eddy simulations 总被引：2，自引：1，他引：2
Keith W. Ayotte Peter P. Sullivan Anders Andrén Scott C. Doney Albert A. M. Holtslag William G. Large James C. McWilliams Chin-Hoh Moeng Martin J. Otte Joseph J. Tribbia John C. Wyngaard 《Boundary-Layer Meteorology》1996,79(1-2):131-175
This paper compares a number of one-dimensional closure models for the planetary boundary layer (PBL) that are currently in use in large-scale atmospheric models. Using the results of a large-eddy simulation (LES) model as the standard of comparison, the PBL models are evaluated over a range of stratifications from free convective to neutral and a range of surface shear stresses. Capping inversion strengths for the convective cases range from weakly to strongly capped. Six prototypical PBL models are evaluated in this study, which focuses on the accuracy of the boundary-layer fluxes of momentum, heat, and two passive scalars. One scalar mimics humidity and the other is a top-down scalar entrained into the boundary layer from above. A set of measures based on the layer-averaged differences of these fluxes from the LES solutions is developed. In addition to the methodological framework and suite of LES solutions, the main result of the evaluation is the recognition that all of the examined PBL parameterizations have difficulty reproducing the entrainment at the top of the PBL, as given by the LES, in most parameter regimes. Some of the PBL models are relatively accurate in their entrainment flux in a subset of parameter regimes. The sensitivity of the PBL models to vertical resolution is explored, and substantive differences are observed in the performance of the PBL models, relative to LES, at low resolution typical of large scale atmospheric models. 相似文献
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利用行星边界层初值分析方法对行星边界层内急流结构进行数值分析。根据1979年6月10日20时华南地区的地面和850mb观测资料,计算得到边界层内各个层次的风场。计算结果与实况比较一致,并且清楚地显示出急流的细致结构。 相似文献
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本文用大气边界层运动方程的数值积分研究了当边界层顶风向不变但风速变化时对大气边界层的内参数u_*/A(u_*为摩擦速度,A为上界风速)和α角(地面风与上界风向的交角)的影响。设上界处风速随时间指数增加及减少,最后趋于定常。在大气正、斜压时,u_*/A及α角的时间变化均是振幅衰减的振荡,最后趋于定常时相应的值。在时间变化过程中的任一时刻,内参数值与当上界条件取该时刻上界风时的定常解结果有一定的差别,严格说,定常时的内参数值并不能直接用于当上界风非定常时。本文还考虑了上界风速非定常对风廓线的影响。 相似文献
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用自由大气实际风速取代地转风,得到了非定常均匀条件下阻力定律和边界层内参数的一些性质及相似性函数Ａ、Ｂ的特性。该方法和结果可应用于大气模式中的边界层参数化以及与相似性函数有关的一些研究。 相似文献
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The temperature and wind profiles in the planetary boundary layer (PBL) are investigated. Assuming stationary and homogeneous conditions, the turbulent state in the PBL is uniquely determined by the external Rossby number and the stratification parameters. In this study, a simple two-layer barotropic model is proposed. It consists of a surface (SL) and overlying Ekman-type layer. The system of dynamic and heat transfer equations is closed usingK theory. In the SL, the turbulent exchange coefficient is consistent with the results of similarity theory while in the Ekman layer, it is constant. Analytical solutions for the wind and temperature profiles in the PBL are obtained. The SL and thermal PBL heights are properly chosen functions of the stratification so that from the solutions for wind and temperature, the PBL resistance laws can be easily deduced. The internal PBL characteristics necessary for the calculation (friction velocity, angle between surface and geostrophic winds and internal stratification parameter) are presented in terms of the external parameters. Favorable agreement with experimental data and model results is demonstrated. The simplicity of the model allows it to be incorporated in large-scale weather prediction models as well as in the solution of various other meteorological problems. 相似文献
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ＴｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＷｅａｋｌｙ－ＮｏｎｌｉｎｅａｒＶｅｒｔｉｃａｌＡｄｖｅｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅＷｉｎｄＦｉｅｌｄｏｆＰＢＬｗｉｔｈＬａｒｇｅ－ＳｃａｌｅＯｒｏｇｒａｐｈｙ①ＷａｎｇＬｉｎｇ（王岭）ａｎｄＸｕＹｉｎｚｉ（徐银梓）Ｄｅｐａｒｔｍ... 相似文献