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陆面过程模式是气候模式和天气模式的核心组成部分之一.在土壤—植被—大气耦合模式(Soil-PlantAtmosphere Model,SPAM)的基础上,发展了新一代北京大学陆面过程模式PKULM(Peking University Land Model).本文首先介绍了PKULM的辐射传输、湍流输送、光合作用、土壤水热输送等过程的参数化方案;采用隐式迭代计算框架,发展并应用了一个快速的线性方程组求解算法,提高了模式计算稳定性;提出并使用了二分搜索算法计算气孔阻抗,避免了CLM(Community Land Model)等使用的迭代方法在干旱区不稳定的情况,提高了模式的适用性;采用水势为基础的土壤水分扩散方程,使模式能够模拟土壤饱和区的水分输送过程,为进一步与水文过程模式耦合奠定了基础;还发展了一个地表积水与径流过程的机理模型,提高了模式对地表水分平衡过程的模拟能力;最后,使用"中国西北干旱区陆—气相互作用观测试验"平凉站的资料对模式进行了检验并与NOAH(National Center for Environmental Prediction,Oregon State University,Air Force,and Hydrology Lab model)陆面过程模式的模拟结果进行了比较,结果表明PKULM能够较好地模拟西北半干旱区农田下垫面地气交换过程. 相似文献
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利用HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)模型和ERA_INTERIM数据,计算2013—2017年北京奥林匹克体育中心(以下简称奥体中心)2月期间抵达的72 h后向轨迹,并结合聚类分析方法和污染物浓度数据,分析2月不同轨迹对奥体中心污染物浓度的影响,采用四种不同的轨迹分析方法分析奥体中心污染物来源特征,并通过实例分析了不同轨迹分析方法的优缺点和适用性。结果表明:奥体中心2月主导气流明显,为西北路径,出现概率为55.85%;清洁通道为北向气流,污染来源为南向路径和偏东路径,对应颗粒物浓度最高;通过轨迹统计方法得到奥体中心2月颗粒物主要污染来源为河北地区、山东半岛、黄渤海区域、新疆北部与河西走廊。此外,研究发现潜在源贡献函数和浓度权重轨迹方法适用于近距离污染源的识别;停留时间浓度加权方法采用确定性办法通过迭代可以精准识别出北京奥体中心主要污染物来源;定量传输偏差分析方法引入不确定性概念,适用于大范围确定性污染源识别,但同时会产生虚假的污染物来源。不过,采用RTWC方法和QTBA方法相结合可消除QTBA方法带来的虚假污染源。 相似文献
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将集合预报技术引入到大气扩散数值模拟中，这是提高大气扩散数值模拟能力的一种新的、有效的手段。2011年3月受日本东北部9.0级大地震影响，日本福岛第一核电站发生核泄漏事故。以此次核泄漏事故的全球扩散为研究对象，通过运用不同的大气扩散预报技术（集合预报和确定性预报），模拟了福岛核泄漏释放出来的放射性物质在全球的扩散过程，并利用监测资料对模拟结果进行了对比分析和评估。文中采用的集合预报技术共三种，分别为气象场扰动技术MET、湍流扰动技术TUR和基于大气扩散物理过程参数化方案的集合预报技术PHY。模拟结果显示：集合预报的扩散轨迹模拟技术能更好地模拟粒子随大气环流扩散的过程；此外，与MET和TUR相比，确定性预报和集合预报PHY模拟扩散范围偏小，扩散速度偏慢，且无法模拟出4月初日本福岛核放射物质向我国东部海域扩散的过程。这是因为MET和TUR技术核心是对平均速度和湍流速度进行扰动，这种三维扰动，会促使污染物向更远方向进行扩散，水平方向扩散连续也更符合监测情况；PHY主要是对扩散物理过程参数进行扰动，以垂直速度的扰动为主，造成扩散范围偏小、水平方向扩散不连续。此外，监测站点与模拟结果的时间序列对比分析结果表明：模拟结果均能较好反应浓度趋势演变，不过模拟浓度偏低，尤其是确定性预报和PHY试验；此外，通过与监测站点的比较得出：与PHY相比，MET和TUR在平均浓度和最大浓度出现概率上具有更大优势。本文的研究结果对于丰富大气扩散数值模拟研究，提高环境应急响应水平具有参考意义。 相似文献
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基于生物质燃烧排放源清单、地面观测和数值模式对东南亚中南半岛生物质燃烧气溶胶的排放特征,以及其在2020年春季对我国云南地区霾天气和南方前汛期降水过程的影响进行了分析。结果表明:中南半岛生物质燃烧气溶胶排放主要集中于每年3—4月,排放峰值时段集中于3月下旬至4月上旬,主要排放区域为缅甸东部和老挝北部。中南半岛生物质燃烧气溶胶在地面主要影响我国云南南部城市的霾天气,缅甸的生物质燃烧气溶胶是最主要的贡献源。中南半岛生物质燃烧气溶胶在低空西南急流作用下,可以在800~600 hPa高度传输至我国华南和江南南部大部分区域上空。传输至我国南方上空的生物质燃烧气溶胶通过抑制对流性降水、增强非对流性降水,可以改变南方前汛期降水过程的空间分布,使降水更集中于切变线附近。 相似文献
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日本福岛核事故对我国辐射环境影响的监测与分析 总被引：2，自引：0，他引：2
2011年3月11日,日本东北海域发生9.0级地震并引发海啸,受此影响日本福岛第一核电站发生核泄漏事故。3月26日,我国黑龙江监测站首次在空气样品中监测到来自日本福岛的放射性元素I 131,监测持续近一个月。基于我国31个省(区、市)的大气放射性浓度监测记录,综合利用Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model(HYSPLIT)模式的扩散轨迹模拟技术和大气环流形势,分析讨论了日本福岛核事故泄漏期间我国大气放射性环境水平。整个监测期间,我国I 131的浓度最大值位于吉林省8.01 mBq·m-3,发生在4月7日左右,与在此期间我国东部地区的持续东风紧密相关;此外,华北、东北和西北的整体I 131相对浓度较高。Cs 137和Cs 134的最大值均发生在新疆地区,浓度分别为1.55和1.42 mBq·m3;与此同时,其全国平均浓度呈双峰型变化,峰值分别发生在4月4日和9日左右,其结果反映了大气环流和排放速率变化的综合影响。我国西北和华北的监测浓度值较高。此外,还就Cs 137/I 131和Cs 134/Cs 137的比值与其他国家的监测结果进行了对比分析,结果表明,我国监测到的Cs 137/I 131比值在0.04～0.9之间,其值变化范围较大,且整体呈上升趋势,与此同时,整个监测期间Cs 134/Cs 137比值在1附近摆动。 相似文献
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京津冀地区大气局地环流耦合效应的数值模拟 总被引：8，自引：0，他引：8
应用中尺度非静力模式MM5.V3, 采用三层双向嵌套技术, 模拟了京津冀地区不同季节温度场和风速场等边界层特征量及其变化特征. 模拟结果表明: (1) 在弱天气系统控制下, 该地区大气边界层中可同时存在海陆风、山谷风和“城市热岛”环流, 同时三者还存在明显的耦合效应; (2) 海陆风环流极盛时可深入陆地200 km左右, 山谷风环流的影响最大可覆盖北京区域内的平原地区, 而“城市热岛”环流则发生在城市中心几十公里范围内, 并对前两个环流起明显的削弱作用; (3) 三者的演化均存在日变化特征, 且前两者的相位相差约6 h左右; (4) 上述三种环流的耦合结果使一年内京津冀地区边界层环流形势大致可分成春夏型与秋冬型, 在一天内又可分为凌晨至上午的平原风和下午至深夜的山地风; (5) 上述三种环流的耦合在该地区西北部山地与平原的交接地带形成一条大致沿地形等高线走向的风场辐合带, 即所谓的污染物汇聚带. 这条水平风辐合带几乎常年存在, 其下端一直向西南方向延伸直到和另一条平行于太行山走向的水平风辐合带汇合, 从而对北京地区大气污染物的积聚与输运可能产生重要影响. 相似文献
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