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1.
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无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;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;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
2.
青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统研制与应用   总被引:3,自引:3,他引:3  
该文初步建立了青岛奥帆赛高分辨率数值模式系统(包括预报模式和释用模式).预报模式基于Weather Research & Forecast (WRF)模式V3.0,模式设计为网格数60×50×38,水平分辨率500 m.在IBM小型机上用8个线程作15 h预报所需机时约为1 h 20 min,可满足实时业务预报需要.利用高分辨率边界层模式和城市小区尺度模式对该预报结果进行了动力释用(水平分辨率分别为100 m和10 m).该模式系统于2008年夏季进行了实时运行试验,模式产品在北京奥运气象服务中心青岛分中心使用.结果表明:该模式系统有较强的稳定性和实用性,对城市热岛、海陆风、地形及建筑物影响等局地环流特征有较好的模拟效果.数值试验分析表明:城市化引起城市热岛效应,增大了海陆温差,使海风加强;城市建筑物拖曳作用使风速减小,从而使海风推进速度减缓;精细下垫面资料的引入对海风等局地环流高分辨率数值模拟至关重要.  相似文献
3.
城市小区规划对大气环境影响的评估研究   总被引:3,自引:3,他引:2  
不同城市小区规划方案对大气环境的影响不同。本文在已建城市小区尺度气象和污染扩散模式的基础上,针对城市小区规划对气象及大气环境的影响,提出了一套以人为本的客观、科学、可操作的影响评估指标及方法,并以北京市某小区两种规划方案为例,具体评估了它们对气象及大气环境的不同影响。结果表明:由于第二种规划方案在小区中部有一条较宽的东西向道路,并且道路中绿化较多,这条道路是气流东西向流动的重要通道,道路附近风速较大、气温较低、污染较轻,并且对整个小区的气象和大气环境都有改善。由此可见,基于城市小区尺度模式,对城市小区规划对大气环境的影响进行评估是必要和可行的。本文提出的人体舒适度、行人舒适度、地面污染物浓度、最高建筑高度以下污染物浓度、建筑物表面污染物浓度及扩散能力等六项评估指标,并分别给予该6种指标的权重系数为0.2,0.1,0.1,0.1,0.1及0.4,然后再加权平均的评估方法是合理可行的。  相似文献
4.
建筑物分布对市区流场及污染物扩散影响的数值模拟   总被引:2,自引:2,他引:7  
本文运用已建精细城市PBL模式,用拖曳力法考虑城市建筑物的影响,并以北京前三门地段板房为例,通过8个数值试验具体研究了建筑物对气象场的影响。结果表明:前三门地段板房的有无对风速、湍能和NOx浓度的影响较明显。有板房比没有板房时30m处水平总风速减少0.03~0.10m/s,湍能增大O.02~0.14m^2/s^2。板房对水平总风速的影响大于0.01m/s的范围为:迎风向和背风向约400~500m,侧风向约100~200m;垂直方向的影响高度约为150m。在30m高度附近影响最大。对湍流动能的影响范围与风速的类似。对NOx浓度的影响以地面为最大,其影响程度及影响范围和板房与污染源的相对位置以及板房与周围建筑物的距离有关。总之,在高分辨的边界层模式中,用拖曳力法考虑城市建筑物的影响是可行和必要的。  相似文献
5.
城市气象研究动向的思考   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
王迎春  梁旭东  苗世光  李炬  孟燕军  CHEN Fei  刘伟东 《气象》2012,38(10):1232-1237
基于近年来城市气象观测与模拟研究的最新进展,展望了城市气象未来的发展方向和重点研究领域,主要包括以下六个方面:城市气象数值模拟、新观测技术及同化应用、观测与数值模拟互动、城市化对天气气候影响机理、城市气候资源利用与热岛效应减缓措施,以及城市化对大气环境及人体健康的影响。指出了城市冠层模式发展、城市水文过程及城市降水、城市边界层及其他模式物理过程和模式评估等方面亟需解决的关键科学问题。  相似文献
6.
北京局地暴雨过程中近地层辐合线的形成与作用   总被引:1,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
由近地面层辐合线(切变线)引发的局地暴雨是北京夏季一种较为常见的天气类型。利用常规气象资料、数值预报产品难以分析预报出引发局地暴雨的中小尺度系统、进而不能正确把握降雨出现的时间、落区和量值的大小。本文利用北京S波段多普勒天气雷达(CINRAD-SA)监测资料、风廓线仪、微波辐射计等新型探测资料,以及北京加密自动站观测资料,并结合常规地面、高空探测资料,对2009年7月13日北京一次典型局地暴雨天气过程分析强降雨发生前期的天气形势背景、温湿条件、环境大气对流稳定性、风垂直分布等演变特征,分析诊断出造成局地暴雨的诱发系统主要是近地层切变线,研究了该系统与雷达降水回波形成、发展并造成强降雨过程的关系,探讨了近地面层辐合线与降雨强度及落区的关系,对探测资料如何运用于预报业务做了有益的尝试。  相似文献
7.
随着城市的不断发展,城区地表反照率等下垫面物理特征和属性会发生明显的变化,进而会对城市热岛等大气环境形成影响。文中使用中国气象科学研究院开发的新一代数值天气预报模式(GRAPES),针对2004年10月北京一次重空气污染事件中的典型城市热岛过程,分别设计了两种数值试验方案:(1)对照试验,使用模式缺省的城区下垫面反照率参数,取值0.18;(2)敏感性试验,参考同期中国科学院大气物理研究所铁塔280m高度下垫面反照率观测事实,将北京区域城市类型下垫面反照率减小至0.15。通过对比两种试验方案在1km水平分辨率下的24h模拟结果,研究了城市下垫面反照率变化对北京地区城市热岛过程的影响。结果表明:(1)GRAPES模式可成功模拟此次热岛过程中城区和郊区近地面温度的日变化趋势;(2)城市下垫面反照率的变化对城市热岛的发展非常重要,城市反照率下降0.03会使城市热岛强度增强0.8℃左右,结果也更接近实况。这说明随着城市发展引起的地表反照率减小有利于城市热岛强度增加;(3)通过分析地表的长波辐射发现,在城市区域较小反照率情形下,城区的长波辐射始终比郊区大,有利于热岛的形成;同时也有利于城区近地层的风场辐合增加,对此次污染过程的发展是有利的。  相似文献
8.
夏季北京城市大气边界层湍流通量的塔层观测   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用2003年8月13~26日期间中国科学院大气物理研究所大气边界层气象塔47、120和280 m 3层高度上三维风速和温度脉动的观测资料,结合涡动相关方法,分析了夏季北京市城市下垫面的动量和感热等湍流通量。结果表明:3层高度上动量通量和感热通量的日变化彼此非常接近, 且3层高度上最大感热通量达到200~250 W·m-2。观测期间盛行南风,120 m高度的水平风速小于10 m·s-1。同时分析了由慢响应传感器采集的15个高度上的气温和8个高度上的相对湿度。结果表明:受地表加热影响,320 m高度上气温和相对湿度的日变化非常显著。不同高度上动量通量和感热通量的比较表明:城市下垫面的空气动力不均匀性比热力不均匀性显著。用廓线法计算了32和65 m高度之间的湍流通量,结果表明:1)夏季晴好天气情况下,北京城市下垫面能量输送以感热为主;2)由廓线法计算得到的动量通量、感热通量和由涡动相关法直接测量结果相近。此外还初步讨论了大气边界层温度、湿度垂直廓线随时间的演变。  相似文献
9.
城市建筑动力学效应对对流边界层影响的敏感性试验   总被引:1,自引:1,他引:2  
本文将大涡模拟应用于城市对流边界层(CBL)湍流结构和流场特征的研究,在大涡模式中,拖曳系数取与建筑物高度及建筑物高度标准差有关的表达式以考虑次网格建筑物对风速和湍流动能(TKE)的面积平均影响.模拟结果表明,由于城市建筑物对气流的拖曳作用,使建筑物冠层及整个CBL内风速大幅度减小,城市冠层内部风速减小尤为明显,在夹卷层内,风速有一明显的跃变.在边界层中部对流运动已经发展成为较强的热泡,城市建筑物的动力学效应使热泡的水平尺度增大,CBL内平均上升气流速度和下沉气流速度减小,同时使CBL中上升气流所占比例比平坦地面增大.城市建筑物使CBL低层热通量、动量通量、速度方差和位温方差明显增大,但对近地层高度以上的湍流量影响不大.  相似文献
10.
北京秋季一次降雪前污染天气的激光雷达观测研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
以2009年11月5~8日北京地区发生的一次特殊天气形势下的重污染天气过程为例,研究分析本次污染特点和大气边界层结构特征以及此天气过程的大气温度和相对湿度结构特点。激光雷达是探测大气边界层及气溶胶的一个高效工具,利用 ALS300激光雷达系统测量信号,应用 Fernald 方法反演大气消光系数,根据反演的气溶胶消光系数的最大突变,即最大递减率的高度来确定大气边界层的高度。利用其观测的退偏比分析大气污染物特性。利用微波辐射计数据,确定大气温度和湿度时空特征。研究结果表明:在本次污染天气下,大气具有很强的逆温结构,逆温最大可达近1 K (100 m)?1,500 m 以上的大气相对湿度很低,在这种天气特征下的大气边界层高度在400 m 左右,非常稳定。污染结束降雪开始前,大气逆温结构消失,大气湿度大幅度增加,接近饱和。根据 lidar(light detection and ranging)退偏比的分析,本次污染天气是一次典型的烟尘类颗粒物的污染,污染具有区域性特点。PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm 的颗粒物)与 AOT(Aerosol Optical Thickness)之间有明显的线性关系,相关系数达到0.72。该 lidar 系统能够反演出秋季降雪前本次污染天气背景下北京城区上空的大气污染特性和大气边界层高度。  相似文献
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