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三维曲边界结构波传播分析的时域谱单元方法
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作者 悦茂苓 鱼则行 +1 位作者 孙佳颖 徐超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期325-333,共9页
航空航天工程中存在大量具有复杂曲线或曲面边界的结构,采用弹性波对这类结构进行损伤检测时,分析弹性波在结构中的传播行为是其中的重要环节。目前,数值模拟是研究结构中弹性波传播行为的有效手段。现有的数值仿真方法在对曲边界结构... 航空航天工程中存在大量具有复杂曲线或曲面边界的结构,采用弹性波对这类结构进行损伤检测时,分析弹性波在结构中的传播行为是其中的重要环节。目前,数值模拟是研究结构中弹性波传播行为的有效手段。现有的数值仿真方法在对曲边界结构进行建模时多采用直边单元,在结构边界处存在较大的几何近似误差,从而影响了弹性波传播仿真的精度。针对这一问题,在时域谱单元方法体系下,推导了一种亚参数27节点曲边谱单元,该单元采用二次插值函数描述单元边界,可以更为准确地描述复杂曲边结构的几何特征,适用于模拟弹性波在此类结构中的传播行为。以薄壁圆筒结构中的波传播问题为例,分别采用曲边谱单元法、直边谱单元法和经典有限元法计算了弹性波在该结构中的传播行为,以验证所提出方法的效率和精度。结果表明:在相同的计算精度下,曲边谱单元法的计算规模远小于有限元法,验证了曲边谱单元法的高效性;在相同的网格规模下,相较于直边谱单元法,曲边谱单元法的计算模型能更好地近似实际结构,从而达到更高的求解精度,并且曲边谱单元法对单元尺寸的变化不敏感,能够以较小的网格规模快速收敛到精确的解。此外,结构的曲率越大,曲边谱单元法相对于直边谱单元法的计算优势越显著。 展开更多
关键词 时域谱单元 边界结构 高阶单元 弹性波 波传播
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极区夏季中层顶尘埃分层的锐边界结构研究 被引量:4
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作者 李辉 吴健 +1 位作者 吴军 车海琴 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期272-278,共7页
火箭探空实验观测结果显示,极区夏季中层顶尘埃等离子体分层中存在着稳定的锐边界结构。本文采用了流体力学方程组和尘埃粒子自洽电荷变化模型,从尘埃等离子体电动力学的角度出发,利用数值模拟研究了尘埃分层结构中尖锐边界形成的物理... 火箭探空实验观测结果显示,极区夏季中层顶尘埃等离子体分层中存在着稳定的锐边界结构。本文采用了流体力学方程组和尘埃粒子自洽电荷变化模型,从尘埃等离子体电动力学的角度出发,利用数值模拟研究了尘埃分层结构中尖锐边界形成的物理过程。物理分析和数值模拟结果表明,中层顶区域存在的带电冰晶粒子在等离子体及电磁力等相互作用下,很容易形成一种在时间和空间上存在长时间,稳定的局域结构,这个结构可以用来解释我们观测到的一些实验现象。 展开更多
关键词 尘埃等离子体 极区夏季中层回波(PMSE) 边界结构
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准噶尔盆地复合边界结构综合解释 被引量:2
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作者 宋传春 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期145-148,共4页
基于对准噶尔盆地沉积、含油气系统、勘探目的层及构造演化等地质条件的分析,从控盆主断裂形态、主断裂复合结构、成因机制上探讨了盆地西北缘、东北缘和南缘3条边界断裂的结构类型,分析了压扭性叠合盆地复合边界结构体系及特征。不同... 基于对准噶尔盆地沉积、含油气系统、勘探目的层及构造演化等地质条件的分析,从控盆主断裂形态、主断裂复合结构、成因机制上探讨了盆地西北缘、东北缘和南缘3条边界断裂的结构类型,分析了压扭性叠合盆地复合边界结构体系及特征。不同期次、不同构造应力方向、不同时间的挤压叠加样式不同,造成盆地主要复合边界结构的差异。地震-地质相结合,对准噶尔盆地控边断裂的3种主要复合边界结构进行了综合解释,划分为4层或3层复合边界结构,解释为4段式或3段式复合边界结构类型。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 叠合盆地 盆地边界 复合边界结构
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基于人工边界子结构的混凝土坝地震响应分析
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作者 陈灯红 邸若冰 潘子悦 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期23-30,共8页
在波动理论的框架内,本文以人工边界子结构为基础进行地震动输入,并根据方程推出相适应的等效输入地震荷载公式.通过构建并应用人工边界子结构模型,实施自由场时程的动力分析,得以直接计算出用于模拟地震动输入的等效荷载力.此外,通过... 在波动理论的框架内,本文以人工边界子结构为基础进行地震动输入,并根据方程推出相适应的等效输入地震荷载公式.通过构建并应用人工边界子结构模型,实施自由场时程的动力分析,得以直接计算出用于模拟地震动输入的等效荷载力.此外,通过对脉冲波垂直入射实例的分析,所得结果与理论解析解高度一致,验证了该方法具有较高的精度,并将其应用至三维拱坝-地基相互作用系统模型中.本文选取Nam Ngum5重力坝为研究对象,建立三维坝-地基有限元模型,分别采用人工边界子结构的地震动输入方法和波动法进行动力计算,提取其坝体及坝底水平位移、速度时程曲线进行对比分析.结果表明:两种方法计算得出的曲线都吻合较好,验证了使用人工边界子结构方法在实际工程中的有效性. 展开更多
关键词 人工边界结构 地震动输入 混凝土坝 地震响应
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超强台风“莫兰蒂”(1614)边界层结构的风廓线雷达观测分析 被引量:2
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作者 汪学渊 汪澜 +1 位作者 郑陈婷 郭建平 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期352-361,共10页
利用翔安风廓线雷达和厦门探空雷达资料,对2016年超强台风“莫兰蒂”外雨带(距离台风中心120~220 km)和外围晴空(距离台风中心400~630 km)边界层结构进行观测分析,结果表明:在超强台风“莫兰蒂”外雨带,风廓线雷达反演的最大切向风速高... 利用翔安风廓线雷达和厦门探空雷达资料,对2016年超强台风“莫兰蒂”外雨带(距离台风中心120~220 km)和外围晴空(距离台风中心400~630 km)边界层结构进行观测分析,结果表明:在超强台风“莫兰蒂”外雨带,风廓线雷达反演的最大切向风速高度分布在入流层下方0.5~1.0 km处,并且随着台风中心的靠近,最大切向风速和入流层高度都有降低的趋势,受降雨粒子的影响,风廓线雷达只能定性反映台风外雨带最大切向风速高度和入流层高度分布特征。在超强台风“莫兰蒂”外围晴空天气下,最大切向风速高度与入流层高度具有一致性,其边界层高度变化比较平稳,高度分布在1.2~1.6 km之间,能够定量反映台风外围晴空边界层高度分布;相对于传统热力驱动的湍流,台风系统边界层湍流主要由风切变驱动,台风外围湍流活动的增强主要发生在最大切向风速高度附近,除了风切变还有其他比较重要的驱动源,表明在台风边界层顶部附近有更加复杂的湍流活动,需要更加精细的湍流通量试验确定其来源。 展开更多
关键词 风廓线雷达 最大切向风速高度 入流层高度 边界结构
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基于下投式探空资料的热带气旋边界层结构分析
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作者 苏媚媚 明杰 李晨 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2085-2095,共11页
本文使用来自大西洋海域5218个探空仪和西北太平洋海域448个探空仪资料,以及全球海表面温度资料、热带气旋路径资料和强度统计预测方案资料,分析了46个大西洋飓风和11个西北太平洋台风所处的环境特征和边界层结构,并对热带气旋快速增强... 本文使用来自大西洋海域5218个探空仪和西北太平洋海域448个探空仪资料,以及全球海表面温度资料、热带气旋路径资料和强度统计预测方案资料,分析了46个大西洋飓风和11个西北太平洋台风所处的环境特征和边界层结构,并对热带气旋快速增强时的边界层结构做了进一步研究.结果表明:两海域增强组热带气旋更多地受到偏北的垂直风切变的影响,增强组热带气旋所处的环境也明显比减弱组热带气旋要更加湿热;且与大西洋飓风相比,西北太平洋台风所处的环境相对湿度更大,海洋热容量亦较高;从径向分布特征来看,增强组的热带气旋总体而言边界层更加温暖,比湿相对较低;相比于快速减弱的飓风,快速增强的飓风所受到的中低层垂直风切变方向更偏向北方,所处环境更湿热,温度分布更对称,但比湿较小.研究结果能为热带气旋的强度预报特别是快速增强(减弱)的预报提供参考. 展开更多
关键词 热带气旋 边界结构 下投式探空仪 快速增强
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北京冬季PM2.5重污染时段不同尺度环流形势及边界层结构分析 被引量:100
7
作者 王跃 王莉莉 +4 位作者 赵广娜 王跃思 安俊琳 刘子锐 唐贵谦 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2014年第2期173-184,共12页
城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外,气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21~28日北京地区典型细颗粒物(即PM2.5)重污染过程为例,基于颗粒物水平和垂直监测数据,常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线... 城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外,气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21~28日北京地区典型细颗粒物(即PM2.5)重污染过程为例,基于颗粒物水平和垂直监测数据,常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据,分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明:弱低压场或弱高压场控制下,局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚,配合边界层低层顺时针方向的风切变,易发生大气中细颗粒物的爆发性增长;而均压场控制和近地层持续偏南气流输送,配合高层持续稳定的西北风,是污染长时间持续稳步增长的主因。此外,近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。 展开更多
关键词 北京 细颗粒物 环流形势 边界结构
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珠峰地区大气边界层结构及近地层能量交换分析 被引量:64
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作者 李茂善 戴有学 +2 位作者 马耀明 仲雷 吕世华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2006年第5期807-813,共7页
利用2005年中国科学院珠穆朗玛峰地区科学考察期间的无线电高空探测资料和超声风温仪观测资料,分析了珠穆朗玛峰地区边界层高度、风速、风向和比湿的日变化以及两个海拔高度不同的观测站(珠峰站和曲宗站)的近地层能量交换特征,得到珠... 利用2005年中国科学院珠穆朗玛峰地区科学考察期间的无线电高空探测资料和超声风温仪观测资料,分析了珠穆朗玛峰地区边界层高度、风速、风向和比湿的日变化以及两个海拔高度不同的观测站(珠峰站和曲宗站)的近地层能量交换特征,得到珠穆朗玛峰地区5月份边界层高度日变化比较明显,因冰川风的存在影响了大气边界层,边界层高度最高为3888 m;白天珠穆朗玛峰地区低层都存在逆湿现象.因珠峰站和曲宗站海拔高度、下垫面状况不同,能量交换特征也不同:4~5月份白天珠峰站感热大于潜热,而曲宗站潜热大于感热;珠峰站土壤热通量转为正、负值的时间早于曲宗站. 展开更多
关键词 边界结构 涡旋相关法 近地层能量交换 珠穆朗玛峰地区
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复杂地形边界层结构的数值模拟 被引量:29
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作者 余兴 王晓玲 +2 位作者 戴进 杨文峰 李兆元 《高原气象》 CSCD 北大核心 1997年第4期389-401,共13页
首先发展了一个三维非静力中-β尺度动力学模式,以模拟地形的动力、热力作用对边界层结构的影响。模式放弃了静力近似假设,垂直方向采用地形跟随坐标,用较细的网格以提高空间分辨率和精度。在参数化过程中,太阳辐射吸收考虑了地形... 首先发展了一个三维非静力中-β尺度动力学模式,以模拟地形的动力、热力作用对边界层结构的影响。模式放弃了静力近似假设,垂直方向采用地形跟随坐标,用较细的网格以提高空间分辨率和精度。在参数化过程中,太阳辐射吸收考虑了地形的坡向作用,地表潜热和水汽通量考虑了植被作用,闭合方案采用E-ε能量闭合。然后利用该模式对陕西省关中地区作了实例模拟和数值试验。结果表明:起伏地形对垂直流场及低层风场影响较大。迎风坡空气抬升,背风坡空气下沉。层结稳定时易形成背风波,层结不稳定时,在地形抬升、水平温度梯度(地表形状不同)和背风坡的共同作用下,地形边界区易形成局地环流。除迎风坡空气抬升和背风坡引起上升运动外,还有地形加热引起的上升运动,这些对水汽。 展开更多
关键词 非静力模式 复杂地形 数值模拟 边界结构
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HEIFE区边界层某些结构特征 被引量:36
10
作者 王俊勤 胡隐樵 +2 位作者 陈家宜 张霭琛 王强 《高原气象》 CSCD 北大核心 1994年第3期299-306,共8页
我们于1991年8,10月,在HEIFE实验区的三种下垫面(农田绿洲、戈壁、沙漠)上进行了边界层探测。分析结果表明,被大片戈壁或沙漠包围的绿洲在整个时次上200—300m以下边界层内温度低于周围环境。湿度大于周围环境... 我们于1991年8,10月,在HEIFE实验区的三种下垫面(农田绿洲、戈壁、沙漠)上进行了边界层探测。分析结果表明,被大片戈壁或沙漠包围的绿洲在整个时次上200—300m以下边界层内温度低于周围环境。湿度大于周围环境。绿洲“冷岛效应”明显,其影响高度可达200m。 展开更多
关键词 边界结构 绿洲 戈壁滩
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北京城市化对夏季大气边界层结构及降水的月平均影响 被引量:32
11
作者 苗世光 CHEN Fei +1 位作者 李青春 范水勇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1580-1593,共14页
为克服针对一次或几次天气过程研究城市化对边界层结构及降水影响的局限性,尝试研究北京城市化对夏季大气边界层结构及降水的月平均影响,本文首先总结了2006年8月份的主要天气过程,分析了气象站观测的10 m高度风速、2 m高度气温、2 m高... 为克服针对一次或几次天气过程研究城市化对边界层结构及降水影响的局限性,尝试研究北京城市化对夏季大气边界层结构及降水的月平均影响,本文首先总结了2006年8月份的主要天气过程,分析了气象站观测的10 m高度风速、2 m高度气温、2 m高度比湿和24 h降水的月平均分布特征,然后利用WRF/Noah/UCM模拟系统,进行了该月30个个例的高分辨率数值模拟及检验分析,并通过多组不同城市化情景的敏感性试验对比分析了城市化对夏季大气边界层结构及降水的月平均影响.研究表明:本文所用对高分辨率数值模拟结果进行月平均的方法可以较合理地模拟出城市化对大气边界层结构及降水的影响,并再现观测到的各站风频差异.8月份,北京城市化对气温的影响高度白天约为800 m,近地面气温升高1℃以上;夜间约为200 m,对近地面气温的影响达到最大(1.4℃以上).白天,城市化使城市及下风向的一些区域风速略有减小;夜间,城市及周边区域200 m以下风速明显减小,且在100 m左右高度处风速减小最明显,减小达0.8 m/s以上.城市化白天使700 m以下比湿减小,近地面处减小达1.2g/kg以上,夜间使近地面空气比湿略有减小.城市化对城市区域平均降水量的影响随城市发展的不同阶段而不同.初步模拟分析表明,北京城市化已使上风向区域以及城区三环以内降水量减少,海淀和昌平降水明显增加. 展开更多
关键词 城市化 大气边界结构 降水 月平均影响
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北京市一次大雾过程边界层结构的模拟研究 被引量:24
12
作者 周小刚 王强 +1 位作者 邓北胜 徐怀刚 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期468-475,共8页
利用一个包括土壤 植被 大气相互作用的一维边界层模式 ,对 1999年 11月发生在北京的一次大雾过程的边界层特征进行了数值模拟。通过与相应时段边界层观测资料的对比表明 ,模式能较好地模拟出雾的大气边界层结构特征 ,以及雾的发生、... 利用一个包括土壤 植被 大气相互作用的一维边界层模式 ,对 1999年 11月发生在北京的一次大雾过程的边界层特征进行了数值模拟。通过与相应时段边界层观测资料的对比表明 ,模式能较好地模拟出雾的大气边界层结构特征 ,以及雾的发生、消散时间和持续过程。由于模式中包括了辐射和平流物理过程 ,因此 ,模拟结果进一步证实相应的雾属于平流辐射雾。另外 ,对模式模拟结果的不足之处和可能原因也进行了分析。 展开更多
关键词 天气现象 边界结构 数值模拟
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珠峰地区大气边界层结构的一次观测研究 被引量:37
13
作者 孙方林 马耀明 +1 位作者 马伟强 李茂善 《高原气象》 CSCD 北大核心 2006年第6期1014-1019,共6页
利用2005年8月31日~9月5日中国科学院珠穆朗玛峰综合观测研究站的LAP3000风廓线仪的观测资料,分析了该地区气温日变化和大气边界层风廓线结构。结果表明,该地区1500m以下大气边界层主要受高原山地地形及珠峰地区冰川环境的影响,冰... 利用2005年8月31日~9月5日中国科学院珠穆朗玛峰综合观测研究站的LAP3000风廓线仪的观测资料,分析了该地区气温日变化和大气边界层风廓线结构。结果表明,该地区1500m以下大气边界层主要受高原山地地形及珠峰地区冰川环境的影响,冰川风可能是引起观测期间下午强风天气的主要原因;1500m以上高空受西风气流影响程度增大,但东南风仍占有一定比例。 展开更多
关键词 珠峰地区 LAP3000风温廓线仪 大气边界结构 冰川风
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山谷城市大气边界层结构及输送能力 被引量:45
14
作者 张强 吕世华 张广庶 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第4期346-353,共8页
利用甘肃省-中国科学院科技合作项目"兰州市大气污染及对策研究"于2000年12月10~17日在兰州市城区用系留气球观测的大气边界层风速、风向、温度、湿度资料以及同期自动气象站观测资料和常规气象站辐射观测资料等,分析了山谷... 利用甘肃省-中国科学院科技合作项目"兰州市大气污染及对策研究"于2000年12月10~17日在兰州市城区用系留气球观测的大气边界层风速、风向、温度、湿度资料以及同期自动气象站观测资料和常规气象站辐射观测资料等,分析了山谷城市边界层大气的风速、温度、湿度结构特征,揭示了兰州市上空日夜维持的大气逆温的结构特征及其强度和分布特征的动态规律。提出了形成兰州山谷这种特殊大气逆温层的各种客观环境因素。最后还给出了在兰州市目前的小气候和地理环境条件下边界层大气的总体稳定度和Froude数的特征,由此初步定性讨论了兰州市大气边界层湍流运动和水平平流运动这两种主要输送形式的输送能力。 展开更多
关键词 边界结构 逆温层强度 总体稳定度 Froude数 兰州山谷 坡风作用
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藏北高原地表能量和边界层结构的数值模拟 被引量:12
15
作者 李茂善 马耀明 +5 位作者 吕世华 胡泽勇 Ishikawa Hirohiko 马伟强 孙方林 宋敏红 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第1期36-45,共10页
利用耦合了NCAR LSM陆面过程的中尺度模式MM5V3.7和2002年8月CAMP/Tibet加强期的观测资料,对藏北高原地区地气交换过程进行了48 h模拟研究。模式较好地模拟了该地区的山谷风环流;并将模拟的地表通量在中尺度区域上与NCEP/NCAR全球大气... 利用耦合了NCAR LSM陆面过程的中尺度模式MM5V3.7和2002年8月CAMP/Tibet加强期的观测资料,对藏北高原地区地气交换过程进行了48 h模拟研究。模式较好地模拟了该地区的山谷风环流;并将模拟的地表通量在中尺度区域上与NCEP/NCAR全球大气再分析格点资料(NNRP)获得的结果进行了比较,同时也与单站的实测值进行了比较,结果显示:模拟的地表通量与NNRP得到的结果比较吻合,同时可以得到雨季时藏北、藏东地区潜热通量大于感热通量,而高原西部感热通量大于潜热通量,这与观测试验分析结果一致;与单站试验结果比较,模拟的感热通量与实测值一致,潜热通量的模拟值和实测值有一定差别。模拟的边界层位温廓线与实测值比较,模式模拟的对流混合层和夜间残留层都与实测结果吻合,但模拟的混合层高度较实测值高。由此来看,中尺度模式MM5V3.7能够较好地模拟藏北高原的地表能量和边界层结构特征,但还需要进一步完善陆面过程和物理过程参数化方案。 展开更多
关键词 地表能量 边界结构 数值模拟 藏北高原
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苏州东山冬季大气边界层结构特征及其对污染物浓度的影响 被引量:12
16
作者 王成刚 李颖 +2 位作者 曹乐 严家德 安俊琳 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期912-921,共10页
利用2015年1月15—27日在苏州东山气象观测站系留气艇观测数据以及细颗粒物浓度观测资料,对东山大气边界层结构特征及其对污染物垂直结构分布的影响进行分析研究。结果表明:苏州东山地区冬季空气污染过程的边界层结构演变比较典型,夜间... 利用2015年1月15—27日在苏州东山气象观测站系留气艇观测数据以及细颗粒物浓度观测资料,对东山大气边界层结构特征及其对污染物垂直结构分布的影响进行分析研究。结果表明:苏州东山地区冬季空气污染过程的边界层结构演变比较典型,夜间稳定边界层高度约为200 m,白天最大边界层高度可达1 000m。边界层内污染物垂直结构分布易受边界层高度的影响,较低的大气边界层高度可使细颗粒物在近地层持续累积;反之,边界层高度较高,湍流发展旺盛,颗粒物垂直分布均匀。夜间大气边界层稳定,逆温结构多发,导致近地面出现细颗粒物堆积。风的垂直结构对细颗粒物空间分布也存在显著影响,在风速较小的低空层细颗粒分布较多,而风速较大的中高层的分布较少。 展开更多
关键词 边界结构 细颗粒物 垂直结构 逆温 风速
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北冰洋浮冰站大气边界层结构的观测研究 被引量:16
17
作者 卞林根 陆龙骅 +2 位作者 张占海 程斌 逯昌贵 《极地研究》 CAS CSCD 2006年第2期87-97,共11页
利用2003年8月23日—9月3日我国第二次北极科学考察队在北冰洋浮冰站探测的50次大气廓线及相关资料,对北冰洋的大气边界层垂直结构进行了研究。结果显示,观测期间北冰洋(78°N附近,143°—148°W)浮冰区白天的对流边界层高... 利用2003年8月23日—9月3日我国第二次北极科学考察队在北冰洋浮冰站探测的50次大气廓线及相关资料,对北冰洋的大气边界层垂直结构进行了研究。结果显示,观测期间北冰洋(78°N附近,143°—148°W)浮冰区白天的对流边界层高度大于夜间的稳定边界层高度。大气边界层可分为稳定型、不稳定型和多层结构等几种类型。个例分析表明来自高空较强的暖湿气流与冰面近地层冷空气强烈相互作用,会形成强风切变和逆温、逆湿过程,有时100m高度内的风切变达10m/s,逆温达8℃。此种过程会导致北冰洋高纬度地区的大块海冰破裂,形成新的无冰海域,加强了海/冰/气的相互作用。该观测事实将有助于进一步提高对北冰洋高纬度边界层特征及其影响的认识。 展开更多
关键词 北冰洋 大气廓线探测 边界结构
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南京冬季平流雾的生消机制及边界层结构观测分析 被引量:35
18
作者 陆春松 牛生杰 +1 位作者 杨军 王巍巍 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期520-529,共10页
利用系留飞艇边界层要素探测系统等设备,对2006年12月24—27日发生在南京地区的雾日边界层结构进行了综合探测,深入研究了这次平流雾的生消机制及边界层结构。结果表明:此次雾属于比较典型的平流雾,生成和维持主要决定于暖湿气流和系统... 利用系留飞艇边界层要素探测系统等设备,对2006年12月24—27日发生在南京地区的雾日边界层结构进行了综合探测,深入研究了这次平流雾的生消机制及边界层结构。结果表明:此次雾属于比较典型的平流雾,生成和维持主要决定于暖湿气流和系统性下沉运动,消散主要是干冷空气南下造成的;雾顶下降阶段出现了双层结构,中层逆温是逆温主层,属于下沉逆温及平流逆温,主逆温层强中心始终位于雾顶附近或处于雾顶之下;风速随高度呈现多峰分布,中层急流与强度较弱的中上层和上层急流合并后,又与下层急流出现了一强一弱的波动;在风速较小时,风场趋于均匀化;雾消散时,低层风场趋于线性化;雾主要的水汽来源是暖湿气流;比湿场与风场有较好的时空分布对应性,主逆温层强中心也是逆湿强中心,风场与温度场共同主导了比湿场的时空分布。 展开更多
关键词 平流雾 暖湿气流 边界结构
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人为热对城市边界层结构影响研究 被引量:58
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作者 蒋维楣 陈燕 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第1期37-47,共11页
为研究不同人为热源引入方案对城市边界层结构模拟性能的影响,以杭州地区为例,在区域边界层模式(RBLM)中引入一种新人为热源处理方案,即对城市中的人为热排放分层考虑,将低层的人为热源加入地表能量平衡方程,将高层人为热源分布... 为研究不同人为热源引入方案对城市边界层结构模拟性能的影响,以杭州地区为例,在区域边界层模式(RBLM)中引入一种新人为热源处理方案,即对城市中的人为热排放分层考虑,将低层的人为热源加入地表能量平衡方程,将高层人为热源分布与建筑物高度和密度联系起来,加入热量方程中,同时考虑了人为热源强度的日变化。数值试验结果表明,这是一种比较合理的处理方案。人为热源引入方案对城市边界层结构的影响表现在:气温、湍流动能增加,并通过湍流交换输送到较高层大气;大气不稳定度增加,混合层高度最高抬升了400m;城市地区上升速度增加,热岛环流加强;白天人为热源一般为太阳辐射的10%~20%,对地气交换的影响较小。夜间没有了太阳辐射能量,对地气交换的影响比日间更明显;冬季低层湍流活动加强,湍能约增加40%,大气层结稳定度降低。 展开更多
关键词 人为热 地气交换 城市边界结构 数值模拟 城市化
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黑河绿洲区不均匀下垫面大气边界层结构的大涡模拟研究 被引量:14
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作者 姜金华 胡非 角媛梅 《高原气象》 CSCD 北大核心 2005年第6期857-864,共8页
采用RAMS模式中大涡模拟的方法,加入高分辨率的植被和土壤资料,模拟了黑河绿洲区(张掖地区)不均匀下垫面条件下大气边界层演变过程。分析了模拟的地表通量、边界层的平均结构和湍流二阶量,并用黑河试验的观测资料检验了模式的模拟性能... 采用RAMS模式中大涡模拟的方法,加入高分辨率的植被和土壤资料,模拟了黑河绿洲区(张掖地区)不均匀下垫面条件下大气边界层演变过程。分析了模拟的地表通量、边界层的平均结构和湍流二阶量,并用黑河试验的观测资料检验了模式的模拟性能。结果表明,模拟的平均结构较好地展现了不均匀下垫面条件下边界层内从稳定层结到混合层发展,夹卷层形成,底层逆温层出现,混合层过渡到残留层等的演变过程,呈现出了从初始的稳定边界层发展到对流边界层,最后又形成夜间稳定边界层的日变化规律。湍流二阶量的分析显示,在非均匀下垫面条件下边界层内湍流二阶量的垂直分布与边界层的发展相对应,白天湍流二阶量出现两个峰值,分别位于近地层和混合层顶。与观测资料和现有研究的对比表明,RAMS中陆面模块(LEAF)地表参数不能较好地反映黑河地区的植被特征,模拟的白天地表感热和潜热通量偏小,气温白天偏低、夜间偏高,相对湿度也有偏差。 展开更多
关键词 非均匀下垫面 大涡模拟 大气边界结构 黑河绿洲区
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