城市化對輻射霧生消過程影響的數(shù)值研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-13 05:46
本文針對城市下墊面條件進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)置,將城市影響引入一維輻射霧模式,并結(jié)合NCEP (National Centers for Environmental Prediction)/CFSv2(Climate Forecaset System Verison2)資料及常規(guī)氣象觀測資料,對2010年2月8日發(fā)生在上海寶山的一次輻射霧過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究,并對模擬結(jié)果進(jìn)行診斷分析,另外設(shè)置敏感試驗(yàn)探究短波輻射、湍流交換及城市發(fā)展等對輻射霧生消過程的影響。結(jié)果表明:夜間地面長波輻射冷卻過程是此次霧過程形成的主要原因,而相對穩(wěn)定的大氣層結(jié)和充足的水汽條件是霧過程形成的先決條件。長波輻射冷卻是霧過程中的主要降溫因子,日出后,迅速增強(qiáng)的湍流加熱作用是霧消散的主要熱力因子。短波輻射通過加熱地面、改變地表熱量平衡,增強(qiáng)地表與近地面大氣的湍流交換形式加熱大氣,改變大氣的溫度層結(jié),間接影響輻射霧的消散過程。霧消散是蒸發(fā)、湍流交換以及重力沉降共同作用的結(jié)果。城市地表的高導(dǎo)熱率、高粗糙度、低反照率等特性影響地表能量平衡,感熱輸送是城市地表加熱大氣的主要方式,地表感熱加熱率隨太陽高度角增加而增大,最大可達(dá)1....
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
010年2月8日02時(shí)NECP資料(a)地面風(fēng)場、相對濕度場分布形勢、(b)500hpa風(fēng)場分形勢
南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文尹球模擬的4m起霧高度。這與本次霧個(gè)例為城市福射霧有關(guān),影響比較大。城市的熱島效應(yīng)促使城市近地面大氣層結(jié)不穩(wěn)定,有流的產(chǎn)生[91],且非均勻的城市下墊面地表粗糖度較大,城區(qū)較小的引起低層氣流的福合I92】,瑞流交換增強(qiáng),不利于福射霧的形成。
得到的霧的四個(gè)階段的演變過程符合霧的實(shí)際發(fā)展過程[28,66,681。圖3.4.b是霧滴數(shù)濃度的時(shí)空分布。在霧的形成、發(fā)展階段,霧滴數(shù)濃度較大,相對變化較小,而成熟和消散期的霧滴數(shù)濃度明顯減小,且下部數(shù)濃度先于上部減小,這與含水量的分布相對應(yīng)。而發(fā)展期與成熟期下部霧滴數(shù)濃度明顯先于含水量減小,這是因?yàn)殪F滴的碰并作用使得霧滴數(shù)濃度減小,但碰并作用并不直接影響霧含水量。對各高度層上的霧含水量和霧滴數(shù)濃度做高度累加,得霧過程中總含水量和總數(shù)濃度的時(shí)間變化圖(圖3.5)。在霧形成和發(fā)展階段的初期,水汽凝結(jié)使數(shù)濃度和含水量都呈增長趨勢。當(dāng)數(shù)濃度增長到一定值時(shí),水汽凝結(jié)不再導(dǎo)致數(shù)濃度的增加
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談霧霾對人體健康的影響[J]. 潘銘. 微量元素與健康研究. 2013(05)
[2]近地層輻射過程與霧微結(jié)構(gòu)的相互作用特征[J]. 趙麗娟,牛生杰. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]淺談霧對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J]. 張福斌,余清波. 吉林農(nóng)業(yè). 2012(06)
[4]一次深厚濃霧過程的邊界層特征和生消物理機(jī)制[J]. 楊軍,王蕾,劉端陽,李子華. 氣象學(xué)報(bào). 2010(06)
[5]利用循環(huán)3DVAR改進(jìn)黃海海霧數(shù)值模擬初始場Ⅱ:RAMS數(shù)值試驗(yàn)[J]. 高山紅,張守寶,齊伊玲,傅剛. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(11)
[6]利用循環(huán)3DVAR改進(jìn)黃海海霧數(shù)值模擬初始場Ⅰ:WRF數(shù)值試驗(yàn)[J]. 高山紅,齊伊玲,張守寶,傅剛. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(10)
[7]華東霧和霾日數(shù)的變化特征及成因分析[J]. 史軍,崔林麗,賀千山,孫林. 地理學(xué)報(bào). 2010(05)
[8]北京一次大霧天氣邊界層結(jié)構(gòu)特征及生消機(jī)理觀測與數(shù)值模擬研究[J]. 何暉,郭學(xué)良,劉建忠,金華,婁淑娟. 大氣科學(xué). 2009(06)
[9]上海霧的氣候變化特征及城市化對霧影響的初步研究[J]. 于潤玲,穆海振. 大氣科學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(01)
[10]北京城市化發(fā)展對大氣邊界層特性的影響[J]. 徐陽陽,劉樹華,胡非,馬楠,王瑤,石宇寧,賈海巖. 大氣科學(xué). 2009(04)
本文編號:3434069
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
010年2月8日02時(shí)NECP資料(a)地面風(fēng)場、相對濕度場分布形勢、(b)500hpa風(fēng)場分形勢
南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文尹球模擬的4m起霧高度。這與本次霧個(gè)例為城市福射霧有關(guān),影響比較大。城市的熱島效應(yīng)促使城市近地面大氣層結(jié)不穩(wěn)定,有流的產(chǎn)生[91],且非均勻的城市下墊面地表粗糖度較大,城區(qū)較小的引起低層氣流的福合I92】,瑞流交換增強(qiáng),不利于福射霧的形成。
得到的霧的四個(gè)階段的演變過程符合霧的實(shí)際發(fā)展過程[28,66,681。圖3.4.b是霧滴數(shù)濃度的時(shí)空分布。在霧的形成、發(fā)展階段,霧滴數(shù)濃度較大,相對變化較小,而成熟和消散期的霧滴數(shù)濃度明顯減小,且下部數(shù)濃度先于上部減小,這與含水量的分布相對應(yīng)。而發(fā)展期與成熟期下部霧滴數(shù)濃度明顯先于含水量減小,這是因?yàn)殪F滴的碰并作用使得霧滴數(shù)濃度減小,但碰并作用并不直接影響霧含水量。對各高度層上的霧含水量和霧滴數(shù)濃度做高度累加,得霧過程中總含水量和總數(shù)濃度的時(shí)間變化圖(圖3.5)。在霧形成和發(fā)展階段的初期,水汽凝結(jié)使數(shù)濃度和含水量都呈增長趨勢。當(dāng)數(shù)濃度增長到一定值時(shí),水汽凝結(jié)不再導(dǎo)致數(shù)濃度的增加
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談霧霾對人體健康的影響[J]. 潘銘. 微量元素與健康研究. 2013(05)
[2]近地層輻射過程與霧微結(jié)構(gòu)的相互作用特征[J]. 趙麗娟,牛生杰. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]淺談霧對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J]. 張福斌,余清波. 吉林農(nóng)業(yè). 2012(06)
[4]一次深厚濃霧過程的邊界層特征和生消物理機(jī)制[J]. 楊軍,王蕾,劉端陽,李子華. 氣象學(xué)報(bào). 2010(06)
[5]利用循環(huán)3DVAR改進(jìn)黃海海霧數(shù)值模擬初始場Ⅱ:RAMS數(shù)值試驗(yàn)[J]. 高山紅,張守寶,齊伊玲,傅剛. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(11)
[6]利用循環(huán)3DVAR改進(jìn)黃海海霧數(shù)值模擬初始場Ⅰ:WRF數(shù)值試驗(yàn)[J]. 高山紅,齊伊玲,張守寶,傅剛. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(10)
[7]華東霧和霾日數(shù)的變化特征及成因分析[J]. 史軍,崔林麗,賀千山,孫林. 地理學(xué)報(bào). 2010(05)
[8]北京一次大霧天氣邊界層結(jié)構(gòu)特征及生消機(jī)理觀測與數(shù)值模擬研究[J]. 何暉,郭學(xué)良,劉建忠,金華,婁淑娟. 大氣科學(xué). 2009(06)
[9]上海霧的氣候變化特征及城市化對霧影響的初步研究[J]. 于潤玲,穆海振. 大氣科學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(01)
[10]北京城市化發(fā)展對大氣邊界層特性的影響[J]. 徐陽陽,劉樹華,胡非,馬楠,王瑤,石宇寧,賈海巖. 大氣科學(xué). 2009(04)
本文編號:3434069
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