冷空气强风在大型城市中的精细结构和形成机制     

向杰勋  陈桂兴  姜平  吴乃庚  温之平 《大气科学》2019,43(3):577-597

地面强风可直接造成人员伤亡和经济损失,严重影响出行安全、工农业生产等社会秩序。强风的发生与天气系统和复杂下垫面的共同作用密切相关,在城市区域尤为明显。受数值模拟技术和计算资源的限制,对实际天气条件下大范围城区的强风现象进行建筑物分辨率的大规模数值模拟研究仍是一个挑战。本研究利用中尺度气象模式嵌套流体计算动力模式的超高分辨率局地气象预报系统,对强冷空气过程造成广州市区的一次强风事件进行数值模拟,深入探讨强风的精细结构和形成机制。结果表明,伴随着强冷空气入侵,广州市区的平均风速和风场高频扰动均明显增强,且在城市冠层顶尤为明显,呈现区域不均匀的三维结构,数值模拟与地面观测相一致。较大范围的强风速和阵风主要出现在建筑物较为低矮的老城区上空,并持续影响下游河道等开阔区域。在高层建筑密集的新城区,虽然整体风速明显减弱,但能在平行风向的街道狭管和下游区域形成局地强风。特别是,超高层建筑群引起显著的垂直环流,导致强风扰动向下传播,造成最大风速达8 m s?1的地面局地强风,阵风指数接近2。上游建筑群引起的风场扰动呈现大尺度湍流结构,能沿着平均气流传播影响数公里之远的下游地区。当风场扰动经过广州塔等单体超高层建筑时,可在其两侧绕流区再次加强,形成局地强风。局地强风和阵风还出现在垂直于风向排列的沿江高层建筑群的侧边,与建筑屏风的阻挡效应和缺口溢出有关。研究结果促进认识城市强风的时空特征和物理机制,有助于提升城市气象的精细化预报水平。  相似文献   

复杂地形条件下城市热岛及局地环流特征的数值模拟   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

孙永  王咏薇  高阳华  王恪非  何泽能  杜钦  陈志军 《大气科学学报》2019,42(2):280-292

应用基于多层城市冠层方案BEP(Building Environment Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)方案的WRF模式,模拟研究重庆热岛的特征、成因以及局地环流对热岛形成的影响。文中共有两个算例,一为重庆真实下垫面算例,称之为URBAN算例,二为将城市下垫面替换为耕地下垫面的对比算例,称之为NOURBAN算例。结果表明:1)WRF方案模拟结果与观测2 m气温的对比吻合较好,误差主要出现在正午温度峰值和凌晨温度谷值处,由城市下垫面特性及城市内建筑分布误差引起。2)BEP+BEM方案较好地模拟出了重庆地区的热岛分布的空间和时间特征。重庆市温度的分布受地形和城市下垫面的双重影响,越靠近城区,温度的分布受城市化影响就越大,在海拔低处,温度就越高。3)城区立体三维表面对辐射的陷阱作用导致城市表面总体反射率小,向上短波辐射小于郊区约20 W/m~2。城市表面以感热排放为主,而郊区则表现为潜热的作用占主导。夜间城市地表储热以及空调废热向大气释放,是城市热岛形成的重要原因。4)模拟区域背景风场主要为东南风,局地环流呈现出越靠近山区风速越大、城市区域风速较小的特性,体现了城市密集的建筑群对低层大气流场的空气动力学效应,以及复杂山谷地形的山谷风环流特性。在市区的西侧和东南侧均有高大山脉阻挡,山脉对城市出流的阻碍作用、气流越山与绕流运动对城市热岛的形成有一定影响。  相似文献   

福建省晋江市城市热岛强度时空变化特征分析     

王可心  陈粲  包云轩  吕青  奴开 《热带气象学报》2019,35(6):852-864

利用传统的气象站法, 结合空间统计学方法(普通克里金插值法), 对福建省晋江市2010—2014年40个自动气象站逐小时温度资料加以计算处理, 分析了晋江市年、季、昼夜热岛强度时空变化规律。(1)晋江市年、季、昼夜热岛强度都呈带状分布, 等值线呈西南-东北走向, 年、季、昼夜变化趋势显著, 北部热岛强度高于南部。五年间热岛强度持续增强, 但增幅不大, 增速放缓。(2)城市化水平的提高, 会导致热岛强度高值出现季节提前, 故旅游区秋冬季热岛强度高于春夏季, 中心城区和产业经济区夏秋季热岛强度高于冬春季。(3)晋江市热岛效应昼夜空间分布格局差异性大, 夜间热岛强度显著高于白天, 最低值出现在14—16时, 中心城区和产业经济区最低值出现时间较旅游区略推迟, 三个功能区的最高值均出现在凌晨。   相似文献   

2000~2014年国外部分地质调查机构科研态势分析——基于文献计量学方法研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

史静  肖仙桃  王鑫  白光祖  刘澜  吴秀平  章茵  李玉馨 《地质学报》2015,89(12):2433-2442

本文基于文献计量方法,以加拿大、澳大利亚、法国、德国、芬兰5国的地质调查机构2000~2014年发表的论文为统计对象,从产出论文数量和年度变化、主要研究领域和热点变化、国际合作和机构合作等方面,对5个机构的工作内容、科研发展态势进行判读,为国内地质调查机构的发展提供数据参考。  相似文献   

中国城市尺度科学知识网络与技术知识网络结构的时空复杂性   总被引：11，自引：4，他引：7  

李丹丹  汪涛  魏也华  袁丰 《地理研究》2015,34(3)

知识在产业集聚、区域创新中的地位越来越突出,城市知识储量及其在区域知识网络中的地位对城市的综合竞争力有重要影响。学术论文合作与专利合作是知识溢出的体现形式,是科学和技术发展的重要成果,也是度量区域创新能力的主要指标。以2000-2009年中国生物技术领域合著论文和共同申请专利的信息为原始数据,分别构建中国城市间科学知识网络(scientific knowledge network,SKN)与技术知识网络(technological knowledge network,TKN)。运用复杂网络与地学空间分析方法,从整体网络结构特征、择优链接性、中心城市及其自我网络的空间特征等方面进行分析,探究知识溢出的时空复杂性。研究表明:1 SKN和TKN具有无标度网络特征;SKN节点度数的异质性高于TKN。2两种网络均呈异配性,即城市选择合作对象存在明显择优链接性,知识溢出具有粘着性和空间依赖性。3 SKN中心城市具有明显的等级结构,空间分布总体呈"大分散小集聚"特点;TKN中心城市层级结构不明显,尚未形成明显极化中心。4 SKN中心城市自我网络的合作空间,由最初的沿海省会城市间的合作转向长三角、珠三角、京津冀等区域间和沿海城市与内陆城市间的合作,区域间知识溢出明显;TKN中心城市自我网络仍多分布于沿海城市和少数中西部省会城市,区域间知识溢出不明显。5 SKN中心城市及其自我网络的时空演变存在等级扩散和传染扩散的现象,符合时空梯度推移规律,且空间等级梯度逐渐向扁平化转变;TKN中心城市及其自我网络的时空演变以等级扩散为主,时空梯度推移现象不明显。研究结论为量化知识溢出及知识溢出网络结构的时空演化过程提供新的研究视角,对城市创新政策的制定有一定借鉴意义。  相似文献   

中国中心城市铁路客运的空间联系及其结构图谱   总被引：8，自引：1，他引：7  

王海江  苗长虹 《地理研究》2015,34(1)

基于全国286个地级城市交互式的"城市—车次—城市"铁路客运联系数据,运用基于O-D网络的GIS空间分析方法,从普快、快速、特快、动车和高铁等细分车次类型的角度全面解构全国铁路客运联系的空间格局与结构特征。研究认为,全国中心城市铁路空间联系分布格局体呈现向东倾斜的"开"字型结构,即由京沪—沪深线(沿海轴)、京广—京哈线两纵轴与陇海—兰新线、沪昆线两横轴相互交汇形成全国铁路客运的骨架。全国铁路客运联系服从类似城市体系的位序—规模分布特征,属于自然状态下集中型的空间最优分布。中国铁路客运联系总体上依托大的交通轴线以近域核心城市间的联系为主,动车组及高铁联系则集中表现为东部三大经济区间的联系。  相似文献   

中国城市网络的空间组织及其复杂性结构特征   总被引：26，自引：9，他引：17  

吴康  方创琳  赵渺希 《地理研究》2015,34(4)

全球化、信息化与快速城市化深刻影响了中国的城市体系,多区位企业组织所形成的城市网络正处于日益复杂的空间嬗变过程.基于2010年企业名录的总部—分支机构型关联数据,研究构建了330×330的地级以上城市网络连接关系,并运用复杂网络分析工具来探索中国城市网络的空间组织特征.研究发现:①中国的城市网络联系呈现以“北京—上海—广深—成都”为核心的菱形空间结构,不同等级的网络流强度具有显著的空间异质性,城市网络的空间组织是一个择优性和地理邻近性复杂作用的过程;②中国城市网络正处于一个简单随机向复杂有序结构的转化期,整体大尺度的网络结构还有待形成;③中国城市网络整体表现出明显的小世界网络效应;④中国城市的二值点度网络为明显的异配性连接特征,而加权强度网络连接则一定程度上表现出“富人圈”的现象;⑤中国城市网络的层级性并不明显,城市网络的点度和强度的关系呈非线性增加特征.  相似文献   

高铁对中国城市可达性格局的影响分析   总被引：10，自引：6，他引：4  

钟业喜  黄洁  文玉钊 《地理科学》2015,(4):387-395

基于列车时刻表数据,以地级城市为研究对象,通过提取两两中心城市间的最短交通时间,以平均可达性为度量指标,测算了全国31个中心城市的可达性水平,分析了高铁对中心城市可达性格局的影响。依据中心城市到全国地级城市的最短交通时间提取全国31个中心城市的一日交流圈范围,分析了中心城市的高铁效应,并选择北京、上海、广州、武汉、重庆5个中心城市作为典型案例,分析和探讨一日交流圈空间格局变化的影响因素。结果表明:1中心城市可达性水平与城市的空间区位及城市的对外交通条件关联密切;2高铁网络的发展使中心城市的可达性水平有所提升,受城市所处的空间区位及高铁建设条件的影响,不同城市的可达性改善程度存在差距;3高铁对中心城市一日交流圈范围拓展的影响显著且呈东中西差异分布,中心城市一日交流圈覆盖的地级市数量增加,在城市密集地区,地级市被叠加覆盖的次数增长;4中心城市一日交流圈的拓展与高铁线路布局走向一致,优越的中心地理位置有利于中心城市交流圈范围的扩大,地形、水域等地理障碍则会限制城市交流圈在不同方向上的拓展;5高铁网络的发展对改善城市可达性的作用正逐渐赶超城市空间区位对城市可达性水平的影响。  相似文献   

甘肃省稀有金属矿产特征与成矿规律初探   总被引：1，自引：0，他引：1  

周会武  李通国  张有奎  余君鹏  朱文戈  刘养雄  张红斌 《矿床地质》2015,34(5):1030-1045

通过20世纪六七十年代和2010年至今2个主要勘查阶段的工作,甘肃省境内共发现了51处稀有金属矿床和矿(化)点,主要成矿类型为碱性花岗岩型和花岗伟晶岩型,其次有变粒岩型、云英岩型和变中酸性火山岩型等。这些矿床和矿(化)点主要分布在北山地区,其次为龙首山、阿尔金山和西秦岭地区,大部分产出于古老地块边缘的火山、岩浆及构造活动带。矿体的产出受岩浆岩侵入体或断裂构造控制,新太古界—古元古界变质地层是主要的赋矿围岩地层,矿体主要产出于华力西中-晚期侵入的花岗岩和伟晶岩中,成矿时代主要为石炭纪—二叠纪,其次为志留纪、三叠纪、奥陶纪、第四纪、侏罗纪。  相似文献   

试论新疆成矿体系与时空演化模式   总被引：2，自引：1，他引：1  

董连慧  刘德权  唐延龄  冯京  屈迅  李凤鸣  田江涛  徐仕琪 《矿床地质》2015,34(6):1107-1129

文章探讨了成矿体系的内涵,在以往研究成果和编制1∶1 500 000中国新疆维吾尔自治区矿床成矿系列图的基础上,根据先时间、后空间、再成因的总体思路,完善了新疆前寒武纪、早古生代、晚古生代、中生代、新生代五个时段成矿体系,初步构建了各时段成矿体系的时空演化模式,总结出5个时段成矿体系的特点是:前寒武纪为基底陆壳的形成与发展各具特色的成矿体系;早古生代板块体制早期发育具中亚成矿域特色的成矿体系;晚古生代板块体制晚期发育具中亚成矿域特色的成矿体系;中生代新疆北部发育板内西域成矿特色的成矿体系和新疆南部发育特提斯成矿域特色的成矿体系;新生代发育板内西域成矿特色的大陆成矿体系。  相似文献