第22屆冬季奧林匹克運動會將于2022年在北京舉行。往屆冬奧各承辦國采取把握特殊地形下氣象要素觀測規(guī)律及發(fā)展高分辨中尺度數(shù)值模式相結合的技術路線,反映出認識賽區(qū)氣象要素規(guī)律和了解模式對特定區(qū)域預報性能的重要性。本文運用北京地區(qū)2009-2018年208站地面風觀測數(shù)據(jù)和北京延慶高山觀測站2016-2018年兩個冬季數(shù)據(jù),分別對北京地區(qū)、四個典型區(qū)域（山區(qū)、平原、山區(qū)與平原之間過渡區(qū)、城區(qū)）及延慶高山區(qū)進行精細的冬季近地面風觀測特征分析,并在揭示觀測特征的基礎上,通過對2016-2018年兩個冬季GRAPES-Meso 3km模式的風預報特征與觀測進行對比,從平均風速、盛行風向、風速日變化、風向風速頻率等多角度評估分析了模式風預報偏差和性能,同時對延慶高山觀測站之間風的不同特征、模式一些區(qū)域性預報偏差等的可能原因進行了分析。得到如下主要結論:（1）北京地區(qū)冬季近地面風速表現(xiàn)出山區(qū)高于平原、平原中又以城區(qū)風速最弱的總特征,盛行西北風和北風,但在山區(qū)和過渡區(qū)存在與局地地形溝壑走向明顯關聯(lián)的其他盛行風向、在城區(qū)東西兩側(cè)偏北盛行風擾流清晰,反映出在西部西北部地形、城市下墊面粗糙度和冷空氣影響下北... 

【文章來源】：中國氣象科學研究院北京市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

質(zhì)控后的觀測資料站點分布（a），延慶高山區(qū)站和對比站位置（b）及相對D1對比站的海拔高度差（c）

北京地區(qū)冬季平均 10m 風速分布圖（圖例顏色為風速大小填色，單位各風向的風頻，將風頻最高的風向及該風向的平均風速速，得到圖 3.2。由圖可見，平原大部分地區(qū)盛行風向主冷空氣活動頻繁有關（3.1.3 節(jié)強風風頻率分析可以佐證）南方向運動，遇到城區(qū)在城區(qū)西北部產(chǎn)生了向東向南的散現(xiàn)一定繞流特征、尤以城區(qū)西側(cè)更為明顯；盡管城區(qū)盛行一致、也為西北風和北風，但盛行風速明顯小于外圍，這明顯加大、使風遇到城市時受阻的表現(xiàn)。冬季偏北盛行風2b）與竇晶晶等（2014）給出的北京城區(qū)與近郊區(qū)冬季山處，但本研究得到的擾流特征更為清晰，這可能與本文所，同時表明北京城區(qū)高大建筑群對近地面盛行風向和風速京城市建設的發(fā)展有所增強。相比之下，山區(qū) A1 和過渡顯得比較雜亂、風速大小差異也大，但結合圖 2.1a，仍能行西北或偏北風這一特點，同時也能看到局部存在其他盛

圖 3.2 北京地區(qū)冬季 10m 風主導風向分布圖（a）及城區(qū)附近主導風向分布圖（b）（紅色、紫色、黑色箭頭矢量分別為山區(qū) A1、過渡區(qū) A2、平原區(qū) A3 主導風，紅線區(qū)代表五環(huán)路、其內(nèi)為城區(qū) A3c 主導風）.2 典型區(qū)域冬季風速日變化的異同分別按 A1、A2、A3、A3c 四個區(qū)進行冬季區(qū)域平均風速逐時演變統(tǒng)計分析，得到典型區(qū)域的冬季平均風速日變化特征（圖 3.3a）。上述四個區(qū)域風速日變化規(guī)律相都呈現(xiàn)出明顯的“峰強谷平”單峰特征，即白天風速大、峰值明顯，夜間風速小且變、最小風速極值點很不清晰，具體表現(xiàn)為上午 8:00 時（均為北京時間 BJT，后文不述）左右風速開始迅速上升，午后 14:00 時左右風速最大，之后風速迅速下降，傍18:00-20:00 時轉(zhuǎn)為緩慢下降，整個夜間（20:00-08:00 時）風速維持少變。近地面風這種“峰強谷平”日變化特征，是由于白天日出后太陽輻射增強，湍流得到發(fā)展加空氣的垂直交換，有利于上層動量下傳、近地面風速增大；午后湍流發(fā)展至最旺盛，地面風速亦最大；隨后風速隨著湍流的減弱而減�。坏搅艘归g、特別是冬季夜間北常出現(xiàn)逆溫，邊界層十分穩(wěn)定，湍流被抑制，風速弱且變化很小。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3429813