海鹽氣溶膠是海岸大氣邊界層中一種普遍存在的細顆粒懸浮物,其對海岸帶的輻射平衡、大氣環(huán)境、建筑物腐蝕、人與植被的健康、土地的鹽堿化等多各方面起到重要的影響。由于研究手段等因素的制約,目前海鹽氣溶膠在海岸帶的運動規(guī)律和動力學過程還有許多方面未被清晰認識。因此,本文首次將大渦模擬方法引入到此課題的研究中,以更進一步從細觀尺度探索海鹽氣溶膠在海岸帶的運動規(guī)律和不同種海岸下墊面對海鹽氣溶膠運動過程的影響。針對目前觀測結(jié)果無法準確描述海岸帶海鹽氣溶膠沉降規(guī)律的現(xiàn)狀,本文引入一個現(xiàn)有的氣溶膠沉降解析理論,并通過大渦模擬結(jié)果對其進行了修正。通過和觀測數(shù)據(jù)的比較,修正后的模型被證明可以合理地反映較大顆粒海鹽沉降率變化。本文提出,海鹽氣溶膠在海岸帶沉降量是不同大小海鹽顆粒沉降的積分總和,各種顆粒的沉降率變化滿足修正的理論形式,即沉降率在近海岸線處變化較為緩慢,隨后以冪函數(shù)律下降。在此基礎(chǔ)上,海岸帶下墊面的糙度、熱力條件、冠層覆蓋情況等都會對海鹽氣溶膠的輸移和沉降規(guī)律造成影響。海岸下墊面糙度的突增會使得海鹽氣溶膠在向內(nèi)陸傳播的過程中出現(xiàn)濃度剖面中最大濃度位置逐步升高的現(xiàn)象。當海岸上的大氣變成對流狀態(tài)時,大氣... 

【文章來源】：清華大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 海鹽氣溶膠的動力學特征
        1.2.1 海鹽氣溶膠的產(chǎn)生
        1.2.2 海鹽氣溶膠的輸移擴散
        1.2.3 海鹽氣溶膠在海岸帶的沉降規(guī)律
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 目前的兩種研究方法
        1.3.2 目前研究在認識上的不足
    1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 海岸尺度下的海鹽氣溶膠大渦模擬模型
    2.1 概述
    2.2 基本控制方程
    2.3 數(shù)值方法
    2.4 邊界條件
    2.5 并行計算
    2.6 小結(jié)
第3章 海鹽氣溶膠在海岸帶傳輸與沉降的一般規(guī)律
    3.1 概述
    3.2 模擬設(shè)置
    3.3 大渦模擬結(jié)果與對比
    3.4 海鹽氣溶膠在海岸帶沉降的一般規(guī)律
        3.4.1 海鹽氣溶膠在海岸線上的平均濃度剖面
        3.4.2 大顆粒海鹽的沉降速度
        3.4.3 不同尺寸海鹽氣溶膠的產(chǎn)生通量
        3.4.5 海岸線上顆粒濃度剖面
        3.4.6 對海鹽氣溶膠沉降率變化一般規(guī)律的探討
    3.5 小結(jié)
第4章 海岸熱力作用對海鹽氣溶膠運動的影響
    4.1 概述
    4.2 模型設(shè)置
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 熱力內(nèi)邊界層特征
        4.3.2 海鹽氣溶膠運動特征
    4.4 小結(jié)
第5章 海岸植被冠層對海鹽氣溶膠運動的影響
    5.1 概述
    5.2 模型設(shè)置
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 植被冠層流動的流場特征
        5.3.2 海岸森林中海鹽顆粒的動力學特征
    5.4 小結(jié)
第6章 海岸城市冠層對海鹽氣溶膠運動的影響
    6.1 概述
    6.2 模型設(shè)置
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 海岸擬形城市冠層內(nèi)的大氣動力特征
        6.3.2 海岸城市冠層對不同尺寸海鹽顆粒的影響
        6.3.3 城市冠層高度的影響
    6.4 小結(jié)
第7章 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 論文創(chuàng)新點
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市大氣環(huán)境的大渦模擬研究進展[J]. 崔桂香,張兆順,許春曉,黃偉希.  力學進展. 2013(03)
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[4]沿海工業(yè)城市灰霾天氣增多與海鹽氣溶膠粒子的關(guān)系[J]. 吳兌.  廣東氣象. 2009(02)
[5]城市大氣微環(huán)境大渦模擬研究[J]. 崔桂香,史瑞豐,王志石,許春曉,張兆順.  中國科學（G輯:物理學 力學 天文學）. 2008(06)
[6]大渦模擬與大氣邊界層研究——30年回顧與展望[J]. 蔣維楣,苗世光.  自然科學進展. 2004(01)
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[8]再論懸移質(zhì)濃度垂線分布的兩種類型及其產(chǎn)生的原因[J]. 王光謙,倪晉仁.  水動力學研究與進展（A輯）. 1991(04)
[9]論懸移質(zhì)濃度垂線分布的兩種類型及其產(chǎn)生的原因[J]. 倪晉仁,王光謙.  水利學報. 1987(07)

博士論文
[1]懸移質(zhì)泥沙輸移的大渦模擬研究[D]. 白靜.清華大學 2013
[2]城市大氣微環(huán)境大渦模擬研究[D]. 劉玉石.清華大學 2012



本文編號：2962621