地气耦合系统中下垫面气候效应的数值模拟

区域气候环境的变化，不仅受大尺度气候环境的影响，而且在一定程度上还取决于该区域下垫面状况的改变。本文利用一维十六层地气耦合模式研究了陆地下垫面特征变化对近地层气候的影响，分析了大气边界层垂直温度特征、地面温度变化特征以及地面能量平衡和转换特征、试验结果表明下垫面特征是影响区域气候的一个重要因子，其变化对边界层垂直温度结构、地面温度日变化以及地面能量平衡和转换机制具有重要的影响，进而改变一个地区的区域气候状况。     

中国东部城市下垫面变化对南海夏季风爆发影响的数值模拟

本文利用美国国家大气研究中心(NCAR)开发的公用大气环境模式(CAM5.1)进行了中国东部大规模城市下垫面变化对南海夏季风爆发影响的数值模拟研究.结果表明:CAM5.1模式能够很好地模拟出东亚夏季风系统季节演变过程中大尺度环流场和降水分布的变化.敏感性试验结果表明中国东部大规模城市群的发展会使得南海夏季风提前1侯爆发;控制试验中5月中旬南海地区东南风向西南风的转变,以及降水量激增现象的出现,均较无城市试验中提前.同时,城市化快速发展阶段与南海夏季风爆发的年代际变化存在时间段的吻合,初步推断城市下垫面发展可能是1993年之后南海季风提前爆发的原因之一.对南海季风爆发影响的原因分析可以看出,城市化引起的下垫面物理属性变化,使得从春至夏的季节转变中,东部(110°-120°E)中高纬度陆地对大气的感热加热增强,减小了海陆之间的热力对比,加快陆地低层大气降压,从而引导南海季风提前爆发.     

浅析暴雨洪水洪峰流量对胜利水库的危害性

胜利水库是国家扶贫项目,该工程已通过阶段性验收。但是、水库集水面积内产生的最大暴雨洪水洪峰流量,对水库安全能造成多大的危害性,这一重要的水文特征,通过洪水调查实测资料,分析出流域内暴雨洪水成因,产流条件,最大洪峰流量及出现的时间,降雨历时等水文特征。为水库在安全调度运行,合理分配水资源方面提供科学依据。     

浅析暴雨洪水洪峰流量对胜利水库的危害性

胜利水库是国家扶贫项目,该工程已通过阶段性验收。但是、水库集水面积内产生的最大暴雨洪水洪峰流量,对水库安全能造成多大的危害性,这一重要的水文特征,通过洪水调查实测资料,分析出流域内暴雨洪水成因,产流条件,最大洪峰流量及出现的时间,降雨历时等水文特征。为水库在安全调度运行,合理分配水资源方面提供科学依据。     

中国陆域近地层风能资源的气候变异和下垫面人为改变的影响

研究在全球变暖的气候背景下, 我国近地层风能蕴藏的气候变化以及下垫面人为改变对其气候变化的影响, 将有助于我国风电发展的长期规划和风能资源的合理开发. 利用代表性较好的全国600多个地面站的40 a的常规风速观测资料, 以及NCEP/NCAR 1960~1999年的10 m高程的40 a的再分析资料, 根据Kalnay和Cai在诊断和估算下垫面人为改变对地面气温变化贡献的研究方法, 通过分析比较由地面器测观测资料和NCEP/NCAR再分析资料风能密度十年变化趋势之差异, 提出了由于下垫面的人为改变所引起的我国陆域风能蕴藏长期变化的量级估计. 分析结果表明: 近40 a来, 我国年平均风速序列保持整体上减弱的气候变化趋势, 并且逐年降低的现象在中国陆域普遍存在; 由于下垫面人为改变的影响, 导致了我国近地层风能密度以减弱的十年变化趋势为主, 并且使得我国区域平均的风能密度的十年变化趋势值达-3.84 W·m^-2/10 a, 接近人为因素与自然因素共同影响引起的风能密度的十年减弱趋势值(-4.51 W·m^-2/10 a).     

矿业密集区地表热环境时空演变特征及驱动力分析

矿产资源是人类赖以生存的重要物质基础,矿业开采在促进地方经济、文化等快速发展的同时,会对区域地表热环境造成一定影响。在遥感和地理信息系统(geographic information system, GIS)技术的支持下,准确和快速地获取地表温度(land surface temperature, LST)及矿业用地信息,结合迁安市矿业开发过程特点,借助“黄蓝—差值影像法”、叠加分析法和剖面分析法等方法,系统分析了2000—2018年间,迁安市矿业密集区马兰庄镇的地表热环境时空演变特征及驱动力。结果表明：贯穿典型矿业用地的4条温度剖面线的波谷(低温区)均位于绿地和水域,波峰(高温区)均位于矿区采场裸岩、未进行生态修复的排土场矿渣和尾矿库内尾砂。2000—2018年马兰庄镇的高温区面积占比从2000年的25.11%,上升到2008年的39.93%,再下降到2018年的28.71%;矿业用地占比从2000年的25.78%,上升到2008年的38.78%,再下降到2018年的27.94%;矿业用地和高温区变化趋势基本一致,并且矿业用地与高温区空间位置基本重合。研究结果将深化矿业密集区地表热环...     

常德市海绵城市示范区下垫面空间格局研究

城市化建设使城市下垫面类型发生了显著的改变,找出镶嵌与分布格局上的规律,形成合理的下垫面空间格局,可为实施海绵城市建设、提升城市宜居性提供参考。本文采用地理信息系统空间分析、景观格局分析以及网络结构分析等方法,进行了常德市海绵城市建设示范区下垫面空间格局研究。研究表明:(1)从下垫面类型构成来看,形成了以不透水下垫面为主的景观格局,高楼与绿地分别是建筑景观类型与植被景观类型的主要斑块。(2)海绵体建成面积主要以绿地建设为主,已建成的海绵体分布体现了地形地貌、水文要素、植被要素影响的相应空间特征。(3)海绵廊道回路较少,尚未形成较为完整的环状结构,连通性和环通性差,整个区内不具有较为复杂的网络结构。     

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.     

一个区域PBL模式建立与应用研究

建立了一个高空间分辨率的非静力E－ε闭合PBL模式,适用于复杂下垫在扌的区域（水平尺度在几公里到几百公里,时间尺度在几分钟到几天之间）,较精细地模拟下垫面动力、势力作用下的边界层三维风、温、湿及湍流场的结构和特征,用以满足城市化和区域化的空气质量预测模拟需要,将模式运用于3个下垫面复杂的区域进行诊断和预报模拟,结果表明模式能较好地模拟复杂下垫面热力和动力作用下的边界层三维风、温、湿、及湍流场的结构和特征,模拟结果与观测资料一致。     

青藏高原草甸下垫面上的动力学和热力学参数分析

利用"全球能量水循环之亚洲季风青藏高原实验”1998年加强实验期观测资料,分析研究青藏高原草甸下垫面上的动力学粗糙度Zom、热力学粗糙度Z0h以及热传输附加阻尼kB-1等特征,得到了一些有关青藏高原草甸下垫面上动力学及热力学参数的新认识.