2008年1月贵州冻雨的数值模拟和层结结构分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

张昕  高守亭  王瑾 《高原气象》2015,34(2):368-377

针对2008年初发生在贵州地区的严重冻雨过程,分别从环流背景、低空急流和水汽输送条件等方面分析了准静止锋维持的原因,并选取本次灾害最严重的第3次过程为典型个例,利用WRF模式针对准静止锋影响下的贵州冻雨进行数值模拟来研究冻雨的发生机制。模拟结果较好地反映出高低空环流形势场特征,强雨雪降水带的走向、落区,以及地面温度的分布,均与观测基本吻合。通过分析高分辨率模式的模拟结果,揭示了准静止锋上贵州地区冻雨的层结结构特征及云物质在冻雨区的分布特征。研究结果表明,贵州中部的冻雨区除一般的三层结构(包含冰晶层、暖层和冷层)外,还具有典型的两层结构特征,即:高空的固体降水粒子稀少,900~600 h Pa深厚的逆温层和0℃以上的暖层使中低空存在大量液态粒子,下落的液滴经过近地面的浅薄冷层,形成大量过冷却雨滴,而后降落至地面迅速冻结。  相似文献   

闪电和固、液态降水关系差异的数值模拟     

郭凤霞  吴鑫  梁梦雪  江涛  陆干沂 《大气科学》2015,39(6):1204-1214

为了进一步认识闪电和固、液态降水的关系,本文利用三维雷暴云动力-电耦合数值模式,通过设置敏感性试验组,模拟了一次雷暴过程,分析雷暴中闪电和降水的特征,以及闪电和固、液态降水对垂直风速的依赖关系,探讨闪电与固、液态降水的时空分布关系和单次闪电表征的降水量(RPF:rainyields per flash)。结果表明:对流云降水中,液态降水占主要部分,但固态降水比液态降水对于垂直风速的依赖性更强。随着对流的增强,固态降水在总降水中占的比重越来越大。首次放电时间不断提前,闪电峰值落后垂直风速峰值,总闪数一开始随对流的增强而增加,对流一旦增强到一定程度,总闪数则逐渐减小。固态降水和液态降水的开始时间和峰值时间均随着对流的增强而不断提前,而液态降水出现时间和峰值时间均提前于固态降水。雷暴云首次放电的时间滞后于液态降水,而闪电峰值提前固态降水峰值或与固态降水峰值同时产生。雷暴云中的放电活动集中在强降水区域前缘的较弱降水区,强降水区对应的闪电较少,对流的增强会使降水区域面积、降水量和降水强度增加。由于液态降水总量远大于固态降水总量,固、液态RPF的数值相差达到一个量级,但单位时间内固态降水和液态降水增加的速率相近。在单位时间内闪电次数越多,RPF则越小,而固态RPF和闪电次数的线性相关性明显好于液态RPF,所以利用固态降水可以更好地预报闪电。这些结果有助于进一步认识闪电和降水的关系,并可为闪电预报提供新的思路。  相似文献   

土壤湿度年际异常对中国春、夏季气候模拟的影响     

孙莉娟  陈海山  潘敖大  周晶  李启芬 《气象科学》2015,35(5):521-533

基于NCAR大气模式CAM3.1模式,设计了有、无土壤湿度年际异常两组试验对中国区域近40a(1961-2000年)气候进行了模拟。从气候态和年际变率的角度,通过分析两组试验的差值场来探讨土壤湿度年际异常对气候模拟的影响,并初步探讨了影响的可能机制。结果表明:模式模拟的温度和降水对土壤湿度的年际异常非常敏感,土壤湿度的年际变化对中国春夏季气候及其年际变率均有显著影响。当不考虑土壤湿度年际异常时,模式模拟的春夏季平均温度、最高温度、最低温度在我国大范围内降低,春夏季降水在东部大部分地区明显减少,西部增加。而模式模拟的春夏季温度、降水年际变率在中国大部分地区减弱。但当考虑土壤湿度的年际变化,则能在一定程度上提高模式对气候年际变率的模拟能力。在进一步分析表明土壤湿度年际异常时,主要通过改变地表能量通量和环流场,对温度、降水产生影响。当不考虑土壤湿度年际异常时,地表净辐射通量减少,地表温度降低,感热通量减少。感热通量差值场的空间变化和温度差值场的空间变化一致,感热通量对温度有一定影响。而潜热通量差值场的空间变化和降水的差值场的空间变化一致,可见降水受地表潜热通量的影响。土壤湿度年际异常引起的环流场的变化也是导致气候变化的原因之一,地表能量和环流场年际变率的改变对春夏季气候年际变率存在一定影响。  相似文献   

近20年中国土地利用变化影响区域气候的数值模拟   总被引：2，自引：0，他引：2  

陈海山  李兴  华文剑 《大气科学》2015,39(2):357-369

区域尺度土地利用/土地覆盖变化(LUCC)的气候效应以及土地覆盖数据的不确定性, 一直是LUCC研究不可忽视的关键问题。本研究基于最新的遥感资料, 采用新的区域气候模式RegCM4.0, 探讨了1990年至2010年中国LUCC对区域气候的影响。结果表明, 中国区域LUCC使得局地气温和日较差发生了显著改变, 而降水及低层环流场变化不显著;LUCC的影响存在季节性差异, 其中, 夏秋季响应程度较大且主要体现在边界层内。就LUCC对气候影响的机理各地区有所不同, 华北地区LUCC的气候效应主要受蒸散发作用主导, 而长江流域则由反照率与蒸散发共同作用。这些结果均说明, 较短时间尺度的LUCC气候效应主要体现在其局地范围, 且在不同的季节有所差异。  相似文献   

气溶胶对雷暴云起电以及闪电发生率影响的数值模拟   总被引：5，自引：1，他引：4  

师正  谭涌波  唐慧强  杨忆  彭琳  郭秀峰  陈浩然 《大气科学》2015,39(5):941-952

本文利用二维耦合气溶胶模块的雷暴云起电模式,结合一次南京雷暴个例,进行250 m分辨率雷暴云起电模拟实验,探讨了气溶胶浓度对雷暴云空间电荷分布以及闪电发生率的影响。在这个气溶胶模块中,假定一个三模态的气溶胶对数分布,考虑了气溶胶活化过程。结果显示:(1)随着气溶胶浓度增大,雷暴云电荷结构保持为三极型。(2)当气溶胶浓度从50 cm-3增加至1000 cm-3时,水成物粒子浓度上升,雷暴云电荷量和闪电发生率增加明显。(3)气溶胶浓度在1000~3000 cm-3范围时,云水竞争限制了冰晶的增长,导致雷暴云上部主正电荷堆电荷量降低。云滴和霰粒子浓度缓慢上升促进中部主负电荷堆和底部次正电荷堆电荷量继续增大。闪电发生率保持稳定。(4)当气溶胶浓度大于3000 cm-3时,水成物粒子浓度稳定,云内的电荷量以及闪电发生率保持为一定量级。  相似文献   

建筑物高度对上行闪电触发以及传播影响的数值模拟     

谭涌波  周博文  郭秀峰  张冬冬  师正  陈超 《气象学报》2015,73(3):546-556

为了探讨建筑物高度对单个上行闪电触发以及传播的影响,设定了一个固定的背景电场,并结合自行触发的上行闪电随机放电参数化方案,进行了二维高分辨率上行闪电放电的模拟试验。结果表明:(1)上行闪电在初始阶段分支比较少;发展到离地面2 km左右后,闪电开始出现大量的分支,闪电通道开始出现明显的分叉:一部分通道继续向高电荷密度中心垂直传播,另一部分通道绕过高电荷密度中心,向外水平传播;模拟的上行闪电只能垂直传播到4 km处的负电荷中心,不能穿过0电势线向上方的正电荷区传播。(2)建筑物高度对上行闪电的触发起了关键作用,建筑物越高,越容易触发上行闪电。(3)建筑物高度对上行闪电传播具有一定的反作用,随着建筑物高度增高,模拟出的上行闪电的水平和垂直传播距离都有所减小,通道的分形维数变小,通道传播的总长度也逐渐减小。  相似文献   

Estimation of turbulent sensible heat and momentum fluxes over a heterogeneous urban area using a large aperture scintillometer     

Sang-Hyun Lee  Jun-Ho Lee  Bo-Young Kim 《大气科学进展》2015,32(8):1092-1105

The accurate determination of surface-layer turbulent fluxes over urban areas is critical to understanding urban boundary layer (UBL) evolution. In this study, a remote-sensing technique using a large aperture scintillometer (LAS) was investigated to estimate surface-layer turbulent fluxes over a highly heterogeneous urban area. The LAS system, with an optical path length of 2.1 km, was deployed in an urban area characterized by a complicated land-use mix (residential houses, water body, bare ground, etc.). The turbulent sensible heat (Q H) and momentum fluxes (τ) were estimated from the scintillation measurements obtained from the LAS system during the cold season. Three-dimensional LAS footprint modeling was introduced to identify the source areas ("footprint") of the estimated turbulent fluxes. The analysis results showed that the LAS-derived turbulent fluxes for the highly heterogeneous urban area revealed reasonable temporal variation during daytime on clear days, in comparison to the land-surface process-resolving numerical modeling. A series of sensitivity tests indicated that the overall uncertainty in the LAS-derived daytime Q H was within 20%-30% in terms of the influence of input parameters and the non-dimensional similarity function for the temperature structure function parameter, while the estimation errors in τ were less sensitive to the factors of influence, except aerodynamic roughness length. The 3D LAS footprint modeling characterized the source areas of the LAS-derived turbulent fluxes in the heterogeneous urban area, revealing that the representative spatial scales of the LAS system deployed with the 2.1 km optical path distance ranged from 0.2 to 2 km2 (a "micro-α scale"), depending on local meteorological conditions.  相似文献   

多种激光扫描系统在数字城市中综合应用研究探索          下载免费PDF全文

丁莹莹  赵云昌 《山东国土资源》2015,31(4)

该文以多种类型的激光扫描系统为研究对象,综合利用激光扫描系统在不同尺度下获取的数据,展示城市各个方面的部件特征,探索出基于四层结构（地形数据层、街区数据层、室内数据层和实体数据层）的数字城市三维建模解决方案,为多种激光扫描系统在数字城市综合应用提供研究方向。  相似文献   

南粤古驿道历史建筑数字化保护与VR场景构建     

万飞  刘子旋  谭明 《测绘通报》2021,(2):108-111

南粤古驿道遗留了众多文化遗产,具有较高的历史、艺术、科学价值,但历史建筑损坏较为严重。为推进南粤古驿道活化利用,本文采用精细三维建模技术与虚拟现实（VR）技术实现了南粤古驿道的数字化保护。首先对南粤古驿道遗址进行了分析,然后从数据采集、点云数据处理、几何模型加工、纹理贴图等方面阐述对历史遗迹进行精细三维建模和VR场景构建的流程和方法。为提高点云数据处理效率,提出了基于遗传算法的欧氏聚类点云分割算法。应用结果表明,本文构建的精细三维模型及VR场景能有效还原南粤古驿道历史建筑,为古驿道与古街巷、古村落、红色革命遗址等文化自然景观的保护提供了新的思路。  相似文献   

排水管网多尺度几何语义建模     

蓝贵文  唐宇龙  杜永良  潘柱光  莫栩琪 《测绘通报》2021,(3):123-127

针对排水管网管理业务的不同需求,研究排水管网的多尺度几何语义表达方法,本文提出了包含“源—网—厂—汇”的排水管网多尺度几何语义模型。通过对排水管网组成要素及其相互间的关系进行系统地分析,并参考CityGML规范,提出了排水管网多细节层次模型;根据不同排水管网要素的特点,采用符号化及BIM等建模方式分别构建了不同细节层次的排水管网要素模型,支持排水管网多尺度可视化分析。并以某区域的排水管网数据为例,对本文提出的建模方法进行验证。  相似文献