青藏高原东部高寒草原地表能量交换特征(英文)

青藏高原是世界上面积最大、海拔最高的高原,其独特的地形地貌特征对东亚乃至全球大气环流有重要影响.由于地表特征不同,高原不同区域地表热力特征也有显著差异.高原的东部边缘地表、植被和气象特征与高原其他区域明显不同,因此这一区域地表热力作用也与高原其他区域不同.本文研究了青藏高原东部玛曲草原地表能量交换的季节变化特征.玛曲草原冬季净辐射占入射太阳辐射的比例小于雨季,其差异主要由2个季节的地表反照率和湿度状况的差异引起.全年来看,净辐射大部分用水汽蒸发所需的热量.冬季由于土壤冻结加之降水稀少,净辐射主要用于加热地表和大气.雨季由于相对较高的气温、充足的降水及植被茂盛的生长力,净辐射主要用于水汽蒸发.在这一区域,降水的季节分布以及土壤的冻融状况对地表能量分配有重要影响.     

南京冬季城、郊下垫面辐射平衡特征对比分析

市区水泥下垫面是城市各种人为下垫面类型中占比重最大的一种且具有典型的城市化特征,其热力性质明显有别于郊区接近自然的下垫面,这必然造成地表辐射平衡和能量交换过程发生改变,对城市气候产生影响。分析城、郊不同下垫面的辐射平衡特征,有助于进一步了解城市气候的成因和影响机制。本文利用在南京冬末开展的"城市边界层三维结构研究"实验所取得的城、郊水汽、温度和地表辐射平衡及分量观测资料,分析了南京城、郊下垫面近地层的辐射平衡及各分量的变化特征,结果表明:①不同天气条件下城、郊辐射平衡及分量特征有一定差异,尤其在天气转折变化时差异更明显,在晴天时差异最大,在下雪天时差异最小,但多云时更接近各辐射分量城、郊差异的平均特征;②净短波辐射在地表辐射平衡城、郊差异日变化中起主导作用;③在冬季多云时的城市"干岛"效应和雪天时的城市"热岛"效应也是影响城市辐射平衡及各分量城、郊对比差异的重要因子。     

广东龙门地区草地下垫面地表辐射和能量平衡观测和分析

 利用2009年9月-2010年1月在广东省龙门县收集的涡动相关观测资料,比较了广东龙门地区草地下垫面秋、冬季不同天气条件下的地表通量特征。发现地表辐射平衡分量和能量平衡分量都存在明显的月际变化。典型晴天下辐射通量除长波辐射外均表现为标准的单峰日循环形态。在阴、雨天,辐射通量日变化曲线波动大,出现双峰甚至是多峰的形态。地面长波辐射略大于大气长波辐射,两者的差值在雨天、阴天、晴天依次增大。在辐射平衡中,地面长波辐射贡献最大,大气长波辐射次之,再依次为太阳短波辐射、净辐射和反射辐射。与晴天相比,阴天潜热、感热均减少。与秋季相比,冬季潜热减少,感热增加。在晚上存在负水汽输送现象。降水天里地热流量全天为负值,土壤从深层向地表释放热量。无论晴天还是阴天,地表和浅层土壤温度都表现为准正弦曲线。土壤温度的活动层基本在10cm土壤层内,各层土壤温度峰（谷）值出现的时间随着土层厚度增加而延迟,10cm以下土壤温度几乎无日变化特征,雨天时地面和浅层土壤温度呈下降趋势。各层土壤温度不仅跟天气状况有关,晴天高于阴天,还存在秋季地温度高于冬季的季节变化。     

集中供热网智能控制方法研究

城市集中供热是现代化城市建设的重要措施之一．采用专家模糊控制方法实现了对热网各热力子站二次供水温度的控制．这种具有全局性优化性能的智能协调控制方法可对集中供热网实现整体控制;深入探讨了专家模糊控制方法和智能协调控制方法的设计．沈阳皇姑供热网的应用实例表明,该方法可实现全网内热量的合理分配,提高供热网的供热质量,达到稳定和均衡供热．     

我国辐射平衡各分量计算方法及时空分布的研究(2):太阳辐射各分量

本文是〈我国辐射平衡、热量平衡和水分平衡的研究〉的第二部份,计算了太阳辐射各分量(直达辐射、散射辐射、总辐射、反射率)的数值及地表面对辐射能量的总收入和总支出的差额即辐射平衡,并绘制了这些量的全年及各月的全国分布图,从而较详细地分析了我国太阳辐射各分量及辐射平衡的时空分布。     

塔克拉玛干沙漠夏季近地面层湍流特征与热量和动量输送差异及成因研究

利用2016年7月新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站近地面层大气湍流实验观测资料,采用涡动相关、象限分析和频谱分析等方法,研究塔克拉玛干沙漠腹地强热力作用下近地面层湍流特征,对比分析热量输送与动量输送的差异,探讨输送差异的成因和物理机制。研究结果表明,近中性层结条件下,塔克拉玛干沙漠腹地近地面层湍流运动对热量和动量的输送作用类似;随着大气不稳定度增加,热量与动量的输送差异增大。在强热力条件下,湍流运动对热量的输送效率较高,但对动量的输送存在较大的随机性。输送差异形成的原因与湍流相干结构密切相关,在不稳定层结条件下,湍流相干结构以热羽为主,能够引起位温和垂直速度的同相位变化,但较难引起水平速度的相应变化。湍流运动的动力和热力响应物理机制不同,是热量与动量的输送差异及其随大气不稳定度增强而增大的主要原因。     

北冰洋浮冰上的能量分量的估算

根据1999年8月中国首次北极科学考察队在北冰洋高纬度浮冰区联合冰站(75°02′N,160°51′W)获得的近冰层大气边界层观测资料,通过通量-廓线方法和SiB2(SimpleBiospheremodelversion2)模式对冰面的能量平衡分量和湍流交换参数进行了估算和模拟.结果表明,北冰洋浮冰区在消融期间冰面释放的感热和融化有效耗热之和超过了冰面所吸收的净辐射,超出的部分热量主要来源于冰深层的热量向冰面传导.模拟的净辐射比实测值系统性高估18%,模拟的感热通量比计算结果系统性低估3%,模拟的冰面热通量误差较大.尽管观测资料序列不长,表明SiB2对北冰洋地区冰面的净辐射和感热通量模拟能力较好,对其他通量的模拟需作改进.     

南极瑞穗站辐射特征的初步研究

本文利用1979－1980年在南极瑞穗太阳分光辐射分量和长波辐射通量及微气象观测资料，计算并分析了辐射分量，地表反射率，地表和大气的有效比辐射率，大气的有效透过率和雪面反射率与太阳高度角的关系及他们的日，年变化，并对输出输入长波辐射的实测与计算值进行了比较，初步结果表明：在南极瑞穗站净辐射年平均值为－14．6W／m^2，在波长305－2800nm,305-695nm,和695-2800nm范围内地表反射率分别为0．79，0．95，和0．64，地表和大气有效比辐射率的年平均值分别为0．99和0．77，大气的有效透过率在不同的波长范围内有不同值，代表春，夏，秋季的10月19日，12月28日和3月3日，在305－2800nm波长范围内，晴天大气透过率分别为0．828，0．871和9．835。     

供热机组热力系统局部定量方法的研究

针对供热机组热力系统的局部定量问题提出了一套方法－－将供热机组分解为１台凝汽机组和１台抽背机组，对凝汽机组的热力系统进行局部定量分析，就可以解决供热机组的局部定量问题，从而简化了供热机组热力系统的定量计算，给出了该方法的计算实例，计算结果与常规算法的计算结果一致。     

我国辐射平衡各分量计算方法及时空分布的研究(1):总辐射和有效辐射

本工作根据全国70多个日射台站1964年以前的全部实测日射资料以及28个台站1960年前后三年的探空资料,又根据全国300多个台站的气候资料,采用气候计算方法,求得这些台站辐射平衡各分量的数值,并绘制了我国辐射平衡各分量分布图,从而分析了我国辐射平衡各分量的时空分布规律。本文主要讨论我国辐射平衡的二个主要分量——总辐射和有效辐射的计算方法及时空分布规律,其它分量待进一步整理后陆续发表。     

Trend in the atmospheric heat source over the central and eastern Tibetan Plateau during recent decades: Comparison of observations and reanalysis data

The trend in the atmospheric heat source over the central and eastern Tibetan Plateau (CE-TP) is quantitatively estimated using historical observations at 71 meteorological stations, three reanalysis datasets from 1980-2008, and two satellite radiation datasets from 1984-2007. Results show that a weakening of sensible heat (SH) flux over the CE-TP continues. The most significant trend occurs in spring, induced mainly by decelerated surface wind speeds. The ground-air temperature difference shows a notable increasing trend over the last 5 years. Trends in net radiation flux of the atmospheric column over the CE-TP, evaluated by two satellite radiation datasets, are clearly different. Trends in the atmospheric heat source calculated by the three reanalysis datasets are not completely consistent, and even show opposite signals. Results from the two datasets both show a weakening of the heat source but the magnitude of one is significantly stronger, whereas an increase is indicated by the other data. Therefore, it is challenging to accurately calculate the trend in the atmospheric heat source over the CE-TP, particularly from the estimates of the reanalysis datasets.     

城市峡谷热容量的数值模拟

考虑了城市峡谷的阴影和辐射吸收效应,对城市的热容量、位温分布、辐射量以及感热通量进行了数值模拟,结果表明,白天城市峡谷使城市热容量更大,夜晚城市呈现中性大气边界层,城市峡谷是城市感热通量的主要来源,因此,在研究城市气象时不能忽略城市峡谷的影响。     

中国西北干旱地区水面蒸发力计算

采用甘肃省河西走廊及青藏高原辐射观测资料重新拟合辐射的计算公式,得到适合于海拔落差大、地形复杂的干旱地区计算蒸发力的修正彭曼公式。用此式和彭曼原式及欧阳海的修正方案分别计算了94站逐月和年水面蒸发力,然后按武威县南营水库和临泽县双来湖水库飘浮在水面和陆上的E-601蒸发器对比观测得出折算系数,将河西走廊和祁连山区15站E-601蒸发器的测值转换成大水面的蒸发量。与上述三种方案的计算值对比,本方案的相对误差最小,仅6.9%。彭曼原式偏大,欧阳海方案在高海拔地区偏小。     

The bulk transfer coefficients and surface fluxes on the western Tibetan Plateau

On the gradient observational data of the atmospheric surface layer from September 1997 to December 1998 collected by two sets of Automatic Weather Station (AWS) installed in Gaize and Shiquanhe on the western Tibetan Plateau, mean surface roughness lengths at the two stations above are determined to be 2.7 and 2.9 cm, respectively. The bulk transfer coefficients each day are computed by the profile-flux method, means of the bulk transfer coefficient for momentum (i.e. drag coefficient) in 1998 are 4.83×10⁻³ and 4.75×10³ at the two stations. The surface fluxes of momentum, sensible heat and latent heat each day are further estimated by the bulk formulas, annual mean of these fluxes is 3.4×10⁻² and 1.8×10²N/m², 73.1 and 67.2 W/m², 15.4 and 2.9 W/m², respectively. The diurnal and seasonal variations are obtained by a composite method and the relationships among the heat transfers between land and atmosphere, plateau monsoon and plateau rain season are also discussed.     

城市次生栎林的热量收支

研究晴好天气下城市次生栎林热量收支中各项的昼变化，结果表明它们与太阳辐射的日变化相似呈单波形。同时，相同时刻中净辐射值达太阳辐射值的60％以上才能保证林地荒漠得热量，潜热和显热量占净辐射的88％以上。     

风压通风办公建筑内温度预测方法的模拟与实验

采用天津地区典型年气象参数、季节主导风向和平均风速,综合考虑围护结构传热、日射得热和室内热源散热,数值模拟了天津地区一栋办公建筑过渡季节风压自然通风下的室内热环境,得出室内温度与房间单位面积稳态得热量之间的线性关系曲线.通过实验测试该建筑内、外环境,发现测试结果与理论计算结果相比在线性上有所偏离,最大线性偏离度为6.7%,对应于相同的室内温度,单位面积得热量值高于理论计算结果.最后分析了产生线性偏离和数值偏差的原因,论证了理论计算结果的可靠性.     

利用卫星遥感大气气溶胶进行待建环境监测站点位评估

利用MTSAT-1R卫星资料中的红外1、红外2和水汽通道亮温数据, 在目标云块识别对比的基础上计算对流初生(CI)预报的8个指标值。根据京津地区的实际情况, 给出修正后的预报指标阈值, 并对2006-2007年京津地区进行17日次对流初生预报实验。实验结果表明, 该预报方法能够对1小时内的对流初生现象进行有效预报。结合云导风矢量给出检验预报结果的方法, 对该预报方法的预报效果进行量化统计。统计结果表明, 该方法预报对流初生的TS (threat score) 评分为0.545, 检测概率(POD)为0.654, 空报率(FAR)为0.435。     

空气源热泵辅助加热太阳能热水系统热经济分析

基于郑州市典型气象,对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统试验,利用热经济学方法对该系统进行了分析,结果表明在电价为0.56元/kWh时,系统的输出(火用)成本随辐射量减少而增加,输出(火用)成本为0.3～0.7元/kWh,平均值为0.46元/kWh,明显低于电价,具有经济可行性.同时对影响平均输出(火用)成本的因素进行了...     

Relationship between the atmospheric heat source over Tibetan Plateau and the heat source and general circulation over East Asia

On the basis of NCEP/NCAR version I daily reanalysis data from 1971 to 2000 and by the methods of inverse calculation, correlation analysis and comparative analysis, the influences of atmospheric heat source （AHS） over the Tibetan Plateau on the large-scale AHS and the general circulation in summer are studied in this paper. The results show that AHS over the plateau in summer may trigger a heat source wavetrain propagating northeastward along the coast from the East Asian continent and West Pacific to Bering Strait-Arctic or even North America. In addition, if AHS over the eastern plateau is intense, South Asian High moves to southeast and West Pacific subtropical high moves to southwest; on the contrary, if AHS over the eastern plateau is weak, South Asian High moves to northwest and West Pacific subtropical high moves to northeast. Therefore, South Asian High and West Pacific subtropical high move in the horizontally-opposite directions in terms of interannual variation, for which AHS over the eastern plateau seems to be thermodynamically responsible.     

空间薄膜充气管的太阳辐射压力及外热流分析

本文分析了不同轨道高度以及同一轨道高度不同位置,空间薄膜充气管所受太阳辐射压力及其扭矩大小,以及所受外热流情况.研究发现影响空间薄膜充气管的太阳辐射压力及其产生的扭矩与轨道高度无关,但随轨道位置变化而变化;外热流是轨道高度和位置的函数:随着高度的增加,太阳直接辐射热流不发生变化,但在所有外热流中其数值最大,地球红外辐射热流和地球反照热流则随着轨道的增加而下降,且后者下降的速度更快.