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WRF/Chem模式中两种起沙参数化方案对东亚地区一次强沙尘暴过程模拟的影响 被引量:20
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作者 吴成来 林朝晖 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2014年第4期419-436,共18页
利用耦合了GOCART和Sha004两种起沙参数化方案的WRF/Chem模式对2002年3月19-22日发生在东亚地区的强沙尘暴过程进行模拟,着重考察了不同起沙方案对沙尘暴过程模拟的影响。结果表明,耦合了两种不同方案的wRF,Chem总体上均能较合理地... 利用耦合了GOCART和Sha004两种起沙参数化方案的WRF/Chem模式对2002年3月19-22日发生在东亚地区的强沙尘暴过程进行模拟,着重考察了不同起沙方案对沙尘暴过程模拟的影响。结果表明,耦合了两种不同方案的wRF,Chem总体上均能较合理地模拟出主要的起沙区域、起沙强度的变化以及沙尘浓度的时空演变特征,模式对沙尘源地附近及下游地区地面沙尘浓度时间变化特征的模拟与站点观测结果也十分接近。但总体说来Shao04方案对沙尘起沙的发生以及强度变化过程具有更好的模拟能力,该方案模拟的沙尘浓度与观测更为一致,整体性能要优于GOCART方案。进一步分析发现,由于GOCART方案中采用的临界起沙风速偏小,导致该方案下模拟的沙尘分布范围偏大;另外该方案忽略了蒙古东南部和内蒙古中东部的潜在沙尘源地,从而使得耦合了GOCART方案的模式未能模拟出上述区域的起沙过程,使得该区域及下游地区模拟的沙尘浓度也偏小。但在塔里木盆地,Shao04方案计算的起沙通量偏小,这可能与Sha004方案未能考虑风速较小情况下空气拖曳力夹卷作用对起沙的影响有关,也可能与该方案中采用的土壤质地数据不准确有关。 展开更多
关键词 起沙参数化方案 强沙尘暴 WRF chem模式 数值模拟 临界摩擦速度 下垫面状况
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基于WRF/chem模式的1961~2015年青藏高原逐日起沙量及对东亚沙尘气溶胶的贡献模拟 被引量:2
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作者 刘宁 韩永翔 +2 位作者 汤耀国 刘唯佳 黄晶 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第28期166-171,共6页
青藏高原可能是东亚上空沙尘气溶胶的重要源地。利用WRF/chem模式模拟了1961~2015年逐日青藏高原的起沙量,其结果表明:(1)起沙源区主要分布在高原西部、藏北高原南部、雅鲁藏布江及其支流河谷和柴达木盆地;(2)月起沙量具有双峰型结构,... 青藏高原可能是东亚上空沙尘气溶胶的重要源地。利用WRF/chem模式模拟了1961~2015年逐日青藏高原的起沙量,其结果表明:(1)起沙源区主要分布在高原西部、藏北高原南部、雅鲁藏布江及其支流河谷和柴达木盆地;(2)月起沙量具有双峰型结构,峰值分别出现在4~5月及11~12月;春季及秋冬季排放的沙尘气溶胶大致有以藏北高原为中心向东南方向分布的规律;(3)高原年平均起沙量为(10.13±1.89)Tg,从1961~2015年呈现震荡向上的趋势;(4)青藏高原对东亚(不包含青藏高原)月起沙量的平均贡献率为16%,其中冬季均能达到25%以上,1月最大可以达到48%。这一研究表明青藏高原是重要的沙尘源地。 展开更多
关键词 青藏高原 沙尘气溶胶 数值模拟 WRF/chem模式
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华中区域环境气象数值预报系统及其初步应用 被引量:13
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作者 白永清 祁海霞 +3 位作者 刘琳 崔春光 林春泽 谭成好 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第6期1671-1682,共12页
基于WRF/Chem大气化学模式建立了华中区域环境气象数值预报系统,初步应用在武汉市大气污染物浓度数值预报中,并与CUACE全国环境气象模式产品预报进行比较,最后通过试验探讨了一种大气污染调控方案。结果表明,模式系统较好地验证了武汉... 基于WRF/Chem大气化学模式建立了华中区域环境气象数值预报系统,初步应用在武汉市大气污染物浓度数值预报中,并与CUACE全国环境气象模式产品预报进行比较,最后通过试验探讨了一种大气污染调控方案。结果表明,模式系统较好地验证了武汉市大气污染物浓度日变化及空间分布特征,对PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO浓度变化趋势及误差稳定性预报较好,平均绝对百分误差MAPE控制在20%~40%,冬季O3预报出现系统正偏差,但趋势预报较好。区域WRF/Chem模式对武汉市的大气污染物浓度预报效果要优于CUACE模式系统,可为武汉市空气质量预报提供更具有参考价值的模式指导产品。此外,试验探讨了污染源排放速率的优化调控方案,依据大气边界层高度日变化特征,通过动态调控一天中不同时段的污染源排放速率,调度日间最大排放至大气稀释扩散的有利时段,在不消减日排放总量的情况下,也可以减少大气污染。 展开更多
关键词 大气污染 WRF/chem模式 CUACE 检验评估 大气边界层高度
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山东一次PM2.5污染过程的模拟特征 被引量:7
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作者 李恬 王宏 +3 位作者 赵天良 王亚强 谭成好 张磊 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期313-322,共10页
利用Weather Research and Forecasting/Chemistry(WRF/Chem)空气质量模式模拟研究了山东地区2014年2月21~26日期间的中度细颗粒物(PM2.5)污染过程,并从模拟结果评估、分布及演变特征、与气象条件的关系等方面分析了PM2.5的模拟特征。... 利用Weather Research and Forecasting/Chemistry(WRF/Chem)空气质量模式模拟研究了山东地区2014年2月21~26日期间的中度细颗粒物(PM2.5)污染过程,并从模拟结果评估、分布及演变特征、与气象条件的关系等方面分析了PM2.5的模拟特征。模拟研究结果表明,山东PM2.5积聚期间多为弱的偏南风控制,消散阶段受西北风控制,当北京—天津—河北(京津冀)一带同时存在更为严重的PM2.5污染时,西北冷空气的平流输送使得山东部分地区的PM2.5浓度在完全削弱前又出现了一个高峰值。污染期间山东全省平均PM2.5的模拟浓度为125μg m^(-3),伴随着地面3.0 m/s的低风速、370 m低边界层高度和70%左右的相对湿度,其中PM2.5的模拟值受边界层高度的影响最大。整个污染期间全省平均PM2.5模拟值高于监测值10%左右,但是对于局部站点300μg m^(-3)及以上的观测峰值,模式模拟结果明显偏低。模拟效果的评估结果是:山东南部最好、然后是山东半岛,山东中部、西北部地区较差。 展开更多
关键词 山东 细颗粒物(PM2.5) WRF/chem模式 气象条件
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PM2.5和PM2.5-10资料同化及在南京青奥会期间的应用试验 被引量:19
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作者 靳璐滨 臧增亮 +3 位作者 潘晓滨 王体健 郝子龙 蒋自强 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期331-341,共11页
建立了面向PM2.5和PM10观测资料的三维变分同化系统,并在南京地区青奥会期间进行了同化和预报试验.同化系统的控制变量为PM2.5和PM2.5-10(PM10中扣除PM2.5后剩余部分),利用南京地区2014年8月的WRF-Chem模拟结果,估计了PM2.5和PM2.5-1... 建立了面向PM2.5和PM10观测资料的三维变分同化系统,并在南京地区青奥会期间进行了同化和预报试验.同化系统的控制变量为PM2.5和PM2.5-10(PM10中扣除PM2.5后剩余部分),利用南京地区2014年8月的WRF-Chem模拟结果,估计了PM2.5和PM2.5-10的背景误差协方差,发现在水平和垂直方向上PM2.5的相关系数随距离的衰减均小于PM2.5-10,这可能与PM2.5粒径小、生命史长,在大气中传播地更远有关.利用南京及周边区域的134个监测站PM2.5和PM_(10)逐时观测资料,对青奥会期间(2014年8月16-28日)进行滚动同化和预报试验,并利用模式最内层观测资料进行检验分析,结果表明同化对初始场有显著改进,PM2.5和PM10的相关系数均提高53%以上,均方根误差降低55%以上,平均偏差则降低了90%左右;同化试验对其后的预报场也有明显改进,正效应可以持续到20h以后,模式对PM10的预报效果好于PM2.5. 展开更多
关键词 WRF/chem模式 气溶胶 背景误差协方差 资料同化
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华南地区春季平流层入侵对对流层低层臭氧影响的模拟研究 被引量:16
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作者 赵恺辉 包云轩 +4 位作者 黄建平 张潇艳 刘诚 戚慧雯 许玮 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期75-86,共12页
利用中尺度大气化学模式WRF/Chem对2013年3月6日华南地区一次平流层入侵事件及其对对流层低层臭氧的影响进行模拟研究。通过加入UBC(Upper Boundary Condition)上边界处理方案,弥补WRF/Chem模式未考虑平流层臭氧化学反应的不足。结合臭... 利用中尺度大气化学模式WRF/Chem对2013年3月6日华南地区一次平流层入侵事件及其对对流层低层臭氧的影响进行模拟研究。通过加入UBC(Upper Boundary Condition)上边界处理方案,弥补WRF/Chem模式未考虑平流层臭氧化学反应的不足。结合臭氧探空廓线资料、地面O3、CO、NOx、相对湿度、温度和风速等观测资料以及再分析资料对模拟结果进行定量评估,结果表明模式能较为真实地模拟本次平流层入侵过程。模拟分析进一步揭示:(1)副热带高空急流是本次平流层入侵的主要原因。当华南地区处在副热带急流入口区左侧下沉区域时,平流层入侵将富含臭氧的干燥空气输送到对流层中低层。(2)本次平流层入侵对对流层低层臭氧收支有重要影响,导致香港地区近地层臭氧体积混合比浓度明显上升,如塔门站夜间臭氧浓度升高21.3 ppb(1 ppb=1×10-9)。地面气象场和化学物种的分析进一步确认了平流层入侵的贡献。(3)采用动力学对流层顶高度时零维箱式模型和Wei公式计算得到的平流层入侵通量相当,分别为-1.42×10-3 kg m-2 s-1和-1.59×10-3 kg m-2 s-1,这一结果与前人研究相吻合,且与采用热力学对流层顶高度计算所得到的结果具有可比性。 展开更多
关键词 平流层入侵 臭氧 WRF/chem模式 华南地区
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