杭州灣地區(qū)大氣邊界層風(fēng)場特征研究
發(fā)布時間:2021-06-27 21:44
人類活動與大氣邊界層中進(jìn)行的物理化學(xué)過程密切相關(guān),大氣邊界層風(fēng)場的結(jié)構(gòu)很大程度上影響了大氣污染物的傳輸擴(kuò)散。研究大氣邊界層風(fēng)場特征對合理指導(dǎo)生活生產(chǎn)活動的意義重大。本文針對杭州灣的大氣邊界層風(fēng)場,利用地面常規(guī)觀測資料、風(fēng)廓線雷達(dá)資料、探空資料等分析了近地層風(fēng)廓線風(fēng)切變系數(shù)、低空急流等邊界層風(fēng)場的基本特征,并統(tǒng)計了該地區(qū)的海陸風(fēng)特征。最后選取了一個該地區(qū)較為典型的大氣邊界層風(fēng)場個例,利用WRF-Chem數(shù)值模擬分析了海陸風(fēng)過程中污染物的傳輸特征。本文主要結(jié)論如下:(1)利用寧波站、寶山站和嵊泗站的地面常規(guī)觀測資料,通過統(tǒng)計風(fēng)玫瑰圖可以發(fā)現(xiàn)寧波站全年以北西北風(fēng)和南東南風(fēng)為主,夏季受到太平洋高壓的影響,1/3以上為東南風(fēng),冬季則在蒙古高壓的控制下盛行西北風(fēng)。寶山站全年以東東北風(fēng)為主,嵊泗站則全年以南風(fēng)和北西北風(fēng)為主,西風(fēng)尤其的少。以嵊泗站作為背景風(fēng)的代表站進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)寶山站和寧波站的東西風(fēng)分量都明顯增加,其中寧波站以偏西風(fēng)的增長為主。(2)利用寧波站和上海站的風(fēng)廓線雷達(dá)資料統(tǒng)計了該地區(qū)邊界層風(fēng)廓線的特征,秋季邊界層內(nèi)平均風(fēng)速最小,平均風(fēng)速為5.91m/s。春季風(fēng)速晝夜變化不明顯,在高層出現(xiàn)...
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
一本文主要研究區(qū)域及站點
本文對杭州灣風(fēng)場的資料分析主要采用了地面常規(guī)觀測數(shù)據(jù)和風(fēng)廓線雷達(dá)??數(shù)據(jù)。地面氣象站選取了寧波站、寶山站和嵊泗站的資料,在分析寧波地區(qū)的數(shù)??據(jù)時,對寧海、三門、北侖、奉化、象山和鄞州站的數(shù)據(jù)都進(jìn)行了預(yù)處理,如圖??2-1中所示,發(fā)現(xiàn)除了鄭州站外其余站點都比較明顯地受到浙江西南山地的影響,??山地阻礙了西南方向的風(fēng),使得風(fēng)的觀測代表性受到影響,因此下文中所說寧波??站地面觀測資料是指鄞州站的觀測。寧波站地面常規(guī)觀測數(shù)據(jù)從2013年1月1??日到2016年12月31日,每日有24個時次,時間分辨率為1小時,有少量缺測。??上海地區(qū)的資料取的是寶山站的數(shù)據(jù),地面常規(guī)觀測的數(shù)據(jù)從2015年1月1曰??到2016年12月31日,每日有8個時次,時間分辨率為3小時,2015年4月份??有大量缺測,從4月8日至4月28曰均沒有數(shù)據(jù),其余時次有少量缺測。嵊泗??站地面常規(guī)觀測的數(shù)據(jù)的時間分辨率和寶山站相同,缺測時次也基本一致。表??2-1、表2_2是地面常規(guī)觀測資料缺測的時次統(tǒng)計。??
對于海陸風(fēng)擾動過程的判別,本文利用地面常規(guī)觀測和風(fēng)廓線雷達(dá)的數(shù)據(jù),??根據(jù)寧波地區(qū)海岸線特點,將地面風(fēng)分為南-北向風(fēng)和東-西向風(fēng)。以東_西向風(fēng)??為例,如圖2-3,藍(lán)色圓點為東-西方向的原始風(fēng)速數(shù)據(jù),選擇0-11時和12-23??時線性擬合白天和夜間的風(fēng)速斜率,橙色實線為白天的線性擬合曲線,黃色實線??為夜晚的線性擬合曲線,當(dāng)白天斜率為負(fù)夜間為正(以東-西方向為例,由西風(fēng)??轉(zhuǎn)向東風(fēng)再轉(zhuǎn)向西風(fēng),南-北方向同理)時,視作一個海陸風(fēng)天,把線性擬合斜??率視作海陸風(fēng)發(fā)展趨勢,而這種海陸風(fēng)發(fā)展趨勢就是海陸風(fēng)擾動強(qiáng)度。??表2-4邊界層低空急流定義??¥¥?風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)?高度標(biāo)準(zhǔn)??B'^^ar?比較高處的極小值風(fēng)速大2.?5m/s以上的極大風(fēng)?無??C19.^)7?;??比3km處的風(fēng)速大6m/s以上的風(fēng)速極大值,且大于12m/s?1.5km??C19〇〇;??(ino〇v?比_h層風(fēng)速大2m/s的風(fēng)速極大值?1.5km??viy〇〇)??比相鄰風(fēng)速大〇.5m/s的風(fēng)速極大值?l.f5km??CzOub;??1500?H?1?1一 ̄? ̄ ̄1???1200??^?900?低空急流出現(xiàn)高度?‘??〇)??i?????|?600-??300?-????低空急流強(qiáng)度=(a+b)/2??a???a??〇??0?2?4?b?6?8??wind?speed(m/s)??圖2-2邊界層低空急流判別標(biāo)準(zhǔn)示意圖。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大氣邊界層與風(fēng)力發(fā)電的相互作用研究綜述[J]. 張雙益,胡非. 高原氣象. 2017(04)
[2]邊界層低空急流導(dǎo)致北京PM2.5迅速下降及其形成機(jī)制的個例分析[J]. 廖曉農(nóng),孫兆彬,何娜,趙普生,馬志強(qiáng). 環(huán)境科學(xué). 2016(01)
[3]海峽西岸海陸風(fēng)特征及對大氣污染物濃度影響[J]. 林長城,吳濱,陳彬彬,鄭秋萍,陳曉秋,林文. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(S1)
[4]持續(xù)性霾天氣與大氣邊界層氣象條件的關(guān)系分析[J]. 楊雪艷,杜倩,慕秀香,張夢遠(yuǎn). 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(03)
[5]CFL-03型邊界層風(fēng)廓線雷達(dá)的原理及其應(yīng)用[J]. 許麗萍,劉敏,李禮,余家燕,劉芮伶. 分析儀器. 2014(05)
[6]國內(nèi)外空氣質(zhì)量模型研究進(jìn)展[J]. 薛文博,王金南,楊金田,雷宇,汪藝梅,陳曦. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2013(03)
[7]復(fù)雜地形地區(qū)WRF模式四種邊界層參數(shù)化方案的評估[J]. 張小培,銀燕. 大氣科學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[8]渤海灣西岸海風(fēng)時空演變特征觀測分析[J]. 許啟慧,苗峻峰,劉月琨,黃利萍,高佳琦. 海洋預(yù)報. 2013(01)
[9]葫蘆島海上大風(fēng)典型個例分析[J]. 李明春,費杰. 吉林農(nóng)業(yè). 2012(12)
[10]中國地區(qū)低空急流研究進(jìn)展[J]. 賽瀚,苗峻峰. 氣象科技. 2012(05)
碩士論文
[1]海—氣動量通量及海洋大氣邊界層湍流特征分析[D]. 顧明.中國海洋大學(xué) 2010
本文編號:3253663
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
一本文主要研究區(qū)域及站點
本文對杭州灣風(fēng)場的資料分析主要采用了地面常規(guī)觀測數(shù)據(jù)和風(fēng)廓線雷達(dá)??數(shù)據(jù)。地面氣象站選取了寧波站、寶山站和嵊泗站的資料,在分析寧波地區(qū)的數(shù)??據(jù)時,對寧海、三門、北侖、奉化、象山和鄞州站的數(shù)據(jù)都進(jìn)行了預(yù)處理,如圖??2-1中所示,發(fā)現(xiàn)除了鄭州站外其余站點都比較明顯地受到浙江西南山地的影響,??山地阻礙了西南方向的風(fēng),使得風(fēng)的觀測代表性受到影響,因此下文中所說寧波??站地面觀測資料是指鄞州站的觀測。寧波站地面常規(guī)觀測數(shù)據(jù)從2013年1月1??日到2016年12月31日,每日有24個時次,時間分辨率為1小時,有少量缺測。??上海地區(qū)的資料取的是寶山站的數(shù)據(jù),地面常規(guī)觀測的數(shù)據(jù)從2015年1月1曰??到2016年12月31日,每日有8個時次,時間分辨率為3小時,2015年4月份??有大量缺測,從4月8日至4月28曰均沒有數(shù)據(jù),其余時次有少量缺測。嵊泗??站地面常規(guī)觀測的數(shù)據(jù)的時間分辨率和寶山站相同,缺測時次也基本一致。表??2-1、表2_2是地面常規(guī)觀測資料缺測的時次統(tǒng)計。??
對于海陸風(fēng)擾動過程的判別,本文利用地面常規(guī)觀測和風(fēng)廓線雷達(dá)的數(shù)據(jù),??根據(jù)寧波地區(qū)海岸線特點,將地面風(fēng)分為南-北向風(fēng)和東-西向風(fēng)。以東_西向風(fēng)??為例,如圖2-3,藍(lán)色圓點為東-西方向的原始風(fēng)速數(shù)據(jù),選擇0-11時和12-23??時線性擬合白天和夜間的風(fēng)速斜率,橙色實線為白天的線性擬合曲線,黃色實線??為夜晚的線性擬合曲線,當(dāng)白天斜率為負(fù)夜間為正(以東-西方向為例,由西風(fēng)??轉(zhuǎn)向東風(fēng)再轉(zhuǎn)向西風(fēng),南-北方向同理)時,視作一個海陸風(fēng)天,把線性擬合斜??率視作海陸風(fēng)發(fā)展趨勢,而這種海陸風(fēng)發(fā)展趨勢就是海陸風(fēng)擾動強(qiáng)度。??表2-4邊界層低空急流定義??¥¥?風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)?高度標(biāo)準(zhǔn)??B'^^ar?比較高處的極小值風(fēng)速大2.?5m/s以上的極大風(fēng)?無??C19.^)7?;??比3km處的風(fēng)速大6m/s以上的風(fēng)速極大值,且大于12m/s?1.5km??C19〇〇;??(ino〇v?比_h層風(fēng)速大2m/s的風(fēng)速極大值?1.5km??viy〇〇)??比相鄰風(fēng)速大〇.5m/s的風(fēng)速極大值?l.f5km??CzOub;??1500?H?1?1一 ̄? ̄ ̄1???1200??^?900?低空急流出現(xiàn)高度?‘??〇)??i?????|?600-??300?-????低空急流強(qiáng)度=(a+b)/2??a???a??〇??0?2?4?b?6?8??wind?speed(m/s)??圖2-2邊界層低空急流判別標(biāo)準(zhǔn)示意圖。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大氣邊界層與風(fēng)力發(fā)電的相互作用研究綜述[J]. 張雙益,胡非. 高原氣象. 2017(04)
[2]邊界層低空急流導(dǎo)致北京PM2.5迅速下降及其形成機(jī)制的個例分析[J]. 廖曉農(nóng),孫兆彬,何娜,趙普生,馬志強(qiáng). 環(huán)境科學(xué). 2016(01)
[3]海峽西岸海陸風(fēng)特征及對大氣污染物濃度影響[J]. 林長城,吳濱,陳彬彬,鄭秋萍,陳曉秋,林文. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(S1)
[4]持續(xù)性霾天氣與大氣邊界層氣象條件的關(guān)系分析[J]. 楊雪艷,杜倩,慕秀香,張夢遠(yuǎn). 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(03)
[5]CFL-03型邊界層風(fēng)廓線雷達(dá)的原理及其應(yīng)用[J]. 許麗萍,劉敏,李禮,余家燕,劉芮伶. 分析儀器. 2014(05)
[6]國內(nèi)外空氣質(zhì)量模型研究進(jìn)展[J]. 薛文博,王金南,楊金田,雷宇,汪藝梅,陳曦. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2013(03)
[7]復(fù)雜地形地區(qū)WRF模式四種邊界層參數(shù)化方案的評估[J]. 張小培,銀燕. 大氣科學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[8]渤海灣西岸海風(fēng)時空演變特征觀測分析[J]. 許啟慧,苗峻峰,劉月琨,黃利萍,高佳琦. 海洋預(yù)報. 2013(01)
[9]葫蘆島海上大風(fēng)典型個例分析[J]. 李明春,費杰. 吉林農(nóng)業(yè). 2012(12)
[10]中國地區(qū)低空急流研究進(jìn)展[J]. 賽瀚,苗峻峰. 氣象科技. 2012(05)
碩士論文
[1]海—氣動量通量及海洋大氣邊界層湍流特征分析[D]. 顧明.中國海洋大學(xué) 2010
本文編號:3253663
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