本文利用中尺度模式WRF對2012年4月12日海南島在無明顯天氣系統(tǒng)強迫下產(chǎn)生的一次典型的海風個例進行了數(shù)值模擬,目的在于揭示海南島海風的三維結構及其演變特征。通過與觀測資料的比較可看出,WRF模式能夠較為合理地模擬出此次海南島海風的演變特征。島嶼南北向的海風維持時間和強度明顯大于東西向的海風環(huán)流,而東西部的海風環(huán)流開始時間、維持時間和強度都相差不大。午后輻合線主要分布在島嶼城市較密集的北部和西北部沿海地區(qū),這樣的分布與島嶼形狀及地形密切相關。在向岸型背景風作用下,島嶼南部海風環(huán)流向內(nèi)陸傳播了約80 km,遠大于東西部；島嶼西南部五指山和鸚哥嶺兩座山嶺之間形成了強烈的沿峽谷分布的西南氣流。垂直方向：白天島嶼西南部山地對海風起到了抬升、加強的作用,大地形結合向岸型背景風共同作用使得高空回流減弱；東部和北部平原地區(qū)的海風環(huán)流結構較完整,東部海風垂直伸展達1.8 km,而北部18時海風環(huán)流高度可達2.5 km。12時,海南海岸線附近的位溫梯度大幅增大,從而激發(fā)了四面的海風；海風鋒后是水汽儲備的大值區(qū),18時,島嶼山脈南側(迎風坡)和島嶼中心東北部極易產(chǎn)生暴雨等強對流天氣。島嶼復雜下墊面的感熱通量、潛熱通量等地表熱量通量的共同作用使得海陸熱力差異增大從而激發(fā)海陸風,它們同時也顯著影響著島嶼上的對流活動。復雜地形下的海風結構特征對水平分辨率和邊界層方案的敏感性也在本文中進行了探討。水平分辨率對海風結構影響顯著：高分辨率的模擬揭示了更精確的下墊面情況,也使得結構更加完整和復雜。此外,對比發(fā)現(xiàn)：MYJ邊界層方案模擬的水平風速過大、卻低估了海風向內(nèi)陸的傳播距離和海風厚度：而YSU模擬的海風風場結構更加貼近實際,結構也更加完整和明顯,特別是對于海風鋒前的對流單體以及高空回流顯示的更加明顯。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：P435.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 海風結構特征
        1.2.2 數(shù)值模擬研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本文創(chuàng)新點
第二章 資料和方法
    2.1 資料說明
    2.2 研究個例選取
    2.3 模式的定制和初始化
第三章 海南島海風環(huán)流三維結構的數(shù)值模擬
    3.1 模擬結果與觀測的比較
    3.2 海風環(huán)流的三維結構
        3.2.1 海陸風水平結構及其演變
        3.2.2 海風垂直結構及其演變
    3.3 位溫場的垂直結構
    3.4 水汽場的垂直結構
    3.5 下墊面熱量、動量變化以及能量變化的影響
        3.5.1 感熱通量
        3.5.2 潛熱通量
        3.5.3 土壤熱量通量
        3.5.4 表面溫度
        3.5.5 摩擦速度
        3.5.6 邊界層高度
        3.5.7 對流有效位能和對流抑制
    3.6 討論和結論
第四章 海南島海風三維結構對水平分辨率和邊界層參數(shù)化敏感性的研究
    4.1 引言
        4.1.1 地形對海風的影響
        4.1.2 水平分辨率對海風結構的影響
        4.1.3 邊界層參數(shù)化對海風結構的影響
    4.2 試驗設計
    4.3 垂直風廓線
    4.4 對海風環(huán)流三維結構和邊界層高度的影響
    4.5 討論與結論
        4.5.1 水平分辨率的影響
        4.5.2 邊界層參數(shù)化的影響
第五章 總結與展望
參考文獻
致謝
個人簡介

【參考文獻】

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1 周武;黃小丹;黃忠;肖偉軍;;陽江地區(qū)海陸風特征及其影響[J];氣象;2008年12期

2 東高紅;何群英;劉一瑋;解以揚;戴云偉;;海風鋒在渤海西岸局地暴雨過程中的作用[J];氣象;2011年09期

本文編號：2868844