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青藏高原大地形高度变化对东亚地区定常扰动能源转换的影响 下载：49 浏览：210

左群杰1 张万诚2 高守亭3 《气候变化研究》 2020年6期

摘要:
利用CAM3(Community Atmosphere Model version 3)模式和ERA-Interim再分析数据研究了对流层中青藏高原大地形对东亚地区定常扰动能量源的影响。在冬季对流层中东亚地区的定常扰动的能量源地主要有两个,分别是高原北部的东亚地区和高原下游的西太平洋地区。高原高度增加时,对流层整层东亚地区斜压发展随高原高度增高而减弱,西太平洋地区斜压发展增强。定常扰动的正压发展与斜压发展的位置相似,但是明显的要比定常扰动的斜压发展弱。随着高原高度升高,在对流层中高原北部的东亚地区正压发展先减弱后增强,而在高原下游的西太平洋地区随高原高度增高正压发展一直增强。在冬季对流层中定常扰动的总能量发展与定常扰动的斜压发展一致,这样的发展趋势说明了冬季东亚地区和西太平洋地区定常扰动在对流层中的能量发展主要是斜压性引起的。

北京地区一次PM2.5重污染过程的边界层特征分析 下载：70 浏览：195

贺园园1 胡非2 刘郁珏3 刘磊1 《气候变化研究》 2019年3期

摘要:
利用北京市环境保护监测中心和美国大使馆的细颗粒物(PM2.5)逐时监测数据,中国科学院大气物理研究所325 m气象梯度塔资料以及实况天气图和探空资料,对2015年11月27日至12月1日北京的PM2.5重污染过程的边界层特征进行了分析。研究发现:这次重污染过程持续时间长、强度大,其中PM2.5浓度超过75μg/m3的时次共计126 h,超过150μg/m3共计116 h,小时最高PM2.5浓度为522μg/m3。在高低空环流场配置的影响下,近地面静风和多层逆温结构抑制了污染物在水平和垂直方向上的输送,加上边界层内的深厚湿层,使得其中气溶胶不断吸湿增长,高PM2.5浓度得以维持。在重污染期间,湍流动能较低,不利于污染物的水平和垂直扩散。垂直方向的湍流动能一直占水平方向的15%～20%左右,水平湍流动能占主要贡献。摩擦速度与湍流动能呈现出相似的变化趋势,不同高度之间的摩擦速度差别不大。超出前后时次一个数量级的湍流强度尖峰的出现是湍流场发生调整的一个信号,是PM2.5浓度发生剧烈转变的前兆,预示着污染状况更加糟糕。重污染过程中感热通量的输送方向为从地面向大气输送,感热通量和潜热通量都大幅减少,并且表现出明显的日变化特征。对湍流功率谱计算和分析表明,在重污染过程期间,时间尺度为5 min至6 h的中尺度过程对从地面到大气方向的动量和热量通量输送做出了重要贡献。 还原

WBK方程稳态解的保结构分析 下载：80 浏览：497

韩磊1 胡伟鹏2 《动力技术研究》 2019年10期

摘要:
水动力学系统稳定状态下的总能量与系统初始能量之差直观反映了水力系统的水头损失.本文基于保结构思想,以色散浅水波WBK模型为例,推导了其对称形式及空间辛结构等守恒性质.随后,采用Euler Box差分离散方法构造对称形式的保结构差分格式,并推导其离散空间辛结构,为数值格式保结构性能检验提供理论依据.最后,通过数值实验,考察数值格式的保结构性能,并将数值格式用于研究不同相对扩散系数条件下,WBK方程保结构稳态水质点系统的总能量,为水力系统水头损失的分析提供参考.
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