近地面层湍流通量间接计算方法的比较

本文应用空气动力学方法和近地面层Ｍｏｎｉｎ－Ｏｂｕｋｈｏｖ稳定度参数ζ＝Ｚ／Ｌ相似方程的分析解，采用实梯度资料，代替数值迭代逼近法计算了感热和潜热通量，比较了目前空气动力学方法中广泛应用的Ｂｕｓｉｎｇｅｒ（１９７１）＾［１］，Ｄｙｅｒ（１９７０＾［２］和Ｐｒｕｉｔｔ（１９７３）＾［３］通量廓线关系通用函数在近地面层间接计算感热和潜热通量时的差别。另外，还分别与波文比方法的计算结果进行了比较。文中还     

近地面层中通量廓线关系的适用性研究

本文采用了三种不同地表条件下的实测风速廓线资料,分别进行了近地面层中通量廓线关系的适用性检验,从中选择了适合本试验条件的通量廓线关系。结果表明:(1)在稳定大气层结条件下,风速廓线曲率β<0.9时,Yamamoto′s模式最适合,而当β≥0.9时,Lettau′s模式最适合;(2)在不稳定大气层结条件下,当风速廓线曲率β<1.05时,Dyer′s模式最适合,而当β≥1.05时,Webb′s模式最适合。     

不稳定近地面层湍流的大涡模拟

采用加密网格的大涡模式获取边界层风、温场的高分辨率模拟结果,并据以分析近地面层大气的湍流特性。结果表明,较小的网格尺度使次网格湍流贡献率大为降低,模式计算结果对次网格参数的依赖性减小,边界层整体特征得到更好的反映。同时,模拟出的近地面层通量 廓线关系及湍流速度特征与实际观测结果吻合甚好,表明模式具有反映近地面层平均运动和湍流特性的能力。     

复杂下垫面近地面层湍流特征的研究

本文使用小波变换方法研究了下垫面对近地面层湍流特征的影响.研究表明,各向同性系数(ISO)可以很好的描述近地面层湍流各向同性特征的日变化,其中,ISO0.7等值线可以作为一条代表性曲线来直观刻画湍流各向同性的尺度范围.在对不同风向及风向转变过程中ISO0.7等值线的变化特征进行研究后发现,ISO0.7尺度范围主要受源区下垫面特征的影响:当风从陆面吹来时,ISO0.7尺度较小;从水面吹来时ISO0.7尺度较大;而从水陆混合下垫面吹来时ISO0.7尺度介于陆地和水面之间;当风向在水面风和陆面风不断转变并达到均衡时的情况与水陆混合下垫面的情况较为接近;当风向持续从一种新下垫面吹向原下垫面时,ISO0.7将逐渐从原下垫面对应的尺度范围过渡新下垫面的尺度范围.     

青藏高原近地面层气象要素变化特征

利用第2次青藏高原气象科学实验(TIPEX)1998年5-7月改则、当雄和昌都3个大气边界层加强观测站获取的近地面层观测资料,分析了青藏高原西部、中部和东部地区近地面层风速、温度和湿度的日变化特征及其廓线规律,给出了青藏高原地区地表空气动力学参数和地表温度变化规律,讨论了高原近地面层湍流通量特征及逆湿现象。     

稳定近地面层Monin-Obukhov长度的解析解

将空气动力学方法迭代求解Monin-Obukhov（M-O）长度的过程,转化为非线性理论中求解映射不动点的问题,获得稳定近地面层M-O长度的解析解。求解过程中采用了Dyer归纳的通量廓线关系的无量纲函数形式,并给出解析解的适用范围是Richardson数（Ri）小于0.2。通过对中国夏、冬两季各2种典型稳定层结条件算例的计算,验证了解析解与迭代解的一致性。根据非线性科学中关于映射不动点稳定性的理论,讨论了迭代算法的收敛性,表明迭代算法在理论上可以收敛到解析解,但在 Ri 接近0.2时误差较大。     

农田防护林带组合方式对近地面风速作用特征的影响

为了揭示农田防护林带组合方式对近地面风速的影响,通过实地空间多点观测,研究防护区风速分布特征。研究结果表明,对于垂直相交林带而言,根据林带对风速影响程度的差异可分为主林带和副林带,在主林带附近弱风区位于0～150m范围内,风速值主要在6.38～7.56m/s之间变化,而距主林带200～280m处风速值在8.06～9.23m/s之间。在副林带附近风速值相对比主林带附近高,风速降低较之主林带附近区域弱,说明该林带对这种风流特征的影响程度弱于主林带。在林网内,形成了一个全面的防护区,风速值小于旷野风速值,只在林缘附近1H范围内风速值接近旷野值11.0m/s,在林网中心区有一个风速低峰区,林网内风速最低值出现在林缘附近4～8H区域内,可见网状配置林带防护效果最佳。     

气象因子对工业生产影响的研究

工业与气象是有直接关系的,若能掌握影响工业生产的气象因子,对工业生产是很有利的。为此,本文综合分析了有关方面的实际研究,为气象服务于工业生产提供了可靠的依据。     

提高地面气象测报员素质的思考

地面气象测报是一项十分有意义的实践活动.气象观测是气象的基础,它对一定范围的气象状况及其变化,进行系统地、连续地观察和测定,为天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据.     

冬季寡照条件对寒地日光温室气象因子的影响

日光温室中部气温条件较好,东部上午低下午高,西部相反。北、中、南三个部位温度变化规律与东、中、西的类似。中部和北部气温始终高于南部,日照条件好时,中部气温升高幅度大于南、北。阴雨天空气相对湿度一直处于近饱和状态,揭帘子与放帘子对其影响不大;日照条件较好时,揭帘子后空气相对湿度迅速下降;室内气温达最高,空气相对湿度达最低,之后迅速升高,放帘子后1.5h空气湿度上升到近最大值,之后变化平缓。日光温室后墙具有广泛的利用前景,其光照条件可以满足植株生长发育要求。     

基于广义线性模型的地表臭氧浓度的预测

近几十年来,随着城市规模的扩大及工商业的发展,城市光化学烟雾污染越来越严重。作为光化学烟雾的几种重要组分之一,臭氧是表征其严重程度和危害性的一个重要指标。由于高浓度臭氧对人体健康和生态系统的严重危害,如何高效、准确地提前预报高浓度臭氧成为了至关重要的问题。根据臭氧浓度分布的非Gauss特点,该文采用广义线性模型(generalized linear model,GLM)来对地表臭氧浓度进行预报。使用美国休斯顿及旧金山地区的监测数据分别建立了基于非Gauss分布假设的GLM模型。与普通线性模型的结果对比表明:广义线性模型不仅能够提高超标臭氧天数的正确预报率,同时也能降低高浓度臭氧的预报误差。     

心电信号与气象因子同步采集系统的研究

研究发现,气象因子的变化会影响人体生理参数的改变。目前的研究都是基于事后的统计分析。为此设计了一种动态采集系统,用于对气象因子和心电信号进行24h的同步采集,从而揭示气象因子变化与心电信号之间的对应关系。系统选W78LE516单片机和CPLD来构造控制电路,用读写速度快、功耗低的低电压外部数据存储器CF卡存储采集完的信号。最终采集到的数据可以在上位机上显示波形。     

基于RBF神经网络模型的臭氧浓度软测量研究

目前的臭氧浓度在线分析测试仪器在臭氧发生器中的应用受到很大限制.通过监测影响臭氧产生浓度的6个参量,基于RBF神经网络模型实现了臭氧浓度软测量.该模型采用梯度下降法确定RBF基函数的中心及输出层权值,可离线和在线校正所建立的神经网络模型.实验证明,软测量模型输出结果与臭氧浓度分析仪测量结果的绝对误差小于5g/m3的达93%以上,绝对误差小于1g/m3的达33%以上,且响应时间小于1s.     

大气污染物浓度变化及其与气象因子的关系

利用Spearman秩相关系数法分析2002~2012年北京市四类大气污染物年日均浓度的变化;并用广义灰色关联度法分析大气污染物浓度与气象因子的关系。结果表明:①近10年来四类主要大气污染物的年日均浓度总体呈下降趋势,NO2、可吸入颗粒物和CO的年日均浓度出现阶段性的稳定态势,而SO2年日均浓度一直在下降;②影响SO2年日均浓度、NO2年日均浓度和可吸入颗粒物年日均浓度的最主要气象因子都是平均相对湿度;影响CO年日均浓度最主要气象因子是全年日照数;③平均相对湿度是影响空气质量的最优因子,可吸入颗粒物浓度是表征空气质量的最优特征。     

主场因素对中国足球超级联赛裁判员判罚的影响

运用文献资料法、数理统计法对2006-2010年中国足球超级联赛技术统计资料进行整理分析,对中国足球超级联赛裁判员判罚进行研究,结果表明:中国足球超级联赛主场获得更多的任意球、角球、点球数;主场的越位数、犯规数、黄牌数、红牌数较客场少;中国足球超级联赛裁判判罚在比赛中关键性的判罚上明显有利于主队.     

海温和气象因子对洪家渡水电站月径流量的影响

利用逐步回归的方法,考虑海温和气象因子的作用,设计了3种预报方案,建立了洪家渡水电站月径流量的预报模型,并进行了对比分析研究.结果表明:考虑海温因子与气象因子组合的逐步回归方案预报效果最佳,具有实用价值.最重要的3项影响因子是72.5°N,157.5°W~160°W海区的海温、东亚槽位置以及编号台风数.     

管道地面标定的影响因素研究

为实现对管道内检测器的准确定位,尽量克服由于天气原因对地面标定带来的测量角度误差,探究不同季节和土壤湿润度对地面标定的影响。提出采用MEMS声矢量传感器进行土壤地面标记研究。选取一年之中6个偶数月作对比实验,并对采集到的信号进行分析处理。绘制出测量角度——真实角度曲线与测量角度值表,其次,选取定向最为准确的时间段,研究干燥土壤与潮湿土壤的影响。结果表明:12月上旬的定向结果最为精确,其测量点角度与真实角度相差能精确到1.051度;在2月、4月时,相对误差较大,定向角度最不精确;土壤干燥时比土壤潮湿时定位更准确。研究对运用声传感器进行管道内检测器地面标记具有深远的意义。     

Feasibility study for joint retrieval of air density and ozone concentration profiles in the mesosphere using an ultraviolet limb-scan technique

For joint retrieval of vertical distributions of both air density and ozone concentration in the mesosphere which are two of the most important atmospheric parameters in this region, a retrieval scheme is suggested by using satellite limb scan observation at two UV wavelengths, i.e. 255 nm and 296 nm. The retrieval scheme is the modification of the direct method by Aruga and Heath with two UV wavelengths and two atmospheric parameters. Feasibility study was made based on simulated limb scan radiances computed with a single scattering radiative transfer algorithms of spherical geometry developed by the present authors and the inversion technique. Results of the simulations show that it is feasible to retrieve air density and ozone concentration vertical distributions on a global basis from satellite UV limb scan over the altitude range of 50 km～ 100 km with a vertical resolution of 1 km. The errors of the inferred profiles by using the joint inversion algorithm are greatly deduced, especially in the upper-mesosphere heights, compared with those by using the single inversion technique with a single wavelength.     

考虑空气垂直湍流热交换和空气水平流动热交换的近地层空气温度计算模型

为了解决城市区域近地层空气温度计算问题,将近地层空气在垂直方向上划分为若干层,针对每一层空气建立能量平衡方程,在方程中考虑了垂直方向上的湍流热交换作用和水平方向上的来流空气热交换作用,通过与下垫面和建筑墙面能量方程的联合求解可以得到近地层空气温度的垂直分布。采用广州地区小尺度区域（水平范围小于500米）和大尺度区域（水平范围大于1000米）夏季的测试结果对模型计算结果进行验证。结果表明,该模型计算结果与测试结果比较接近,比较样本中最大平均相对误差为3.62%。因此,该模型在预测城市区域近地层空气温度方面具有一定的准确性,可以用于城市热岛和热环境的理论分析工作。