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湖陆风环流对于臭氧高浓度事件影响的模拟分析
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作者 +1 位作者 高嵩 胡凝 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1392-1401,共10页
太湖流域工业发达,人口众多.湖泊激发的局地环流对于周边地区天气气候及空气污染扩散的影响值得高度关注.本文使用WRF-Chem模式,对比了Lake和Noah两种湖泊陆面过程方案对臭氧高浓度事件的模拟效果,并分析了太湖对周边地区局地环流及臭... 太湖流域工业发达,人口众多.湖泊激发的局地环流对于周边地区天气气候及空气污染扩散的影响值得高度关注.本文使用WRF-Chem模式,对比了Lake和Noah两种湖泊陆面过程方案对臭氧高浓度事件的模拟效果,并分析了太湖对周边地区局地环流及臭氧分布的影响.结果表明,Lake方案由于更好地引入了湖泊表面和大气之间的通量交换计算方案,其模拟值与实际观测结果有较好的匹配度.太湖和周边地区的热力差异使得太湖地区白天形成由湖区吹向陆地的湖风,湖风环流最强时在太湖-苏州方向高度可以达到4 km,最大风速达到5 m·s-1,对东北岸地区的影响可以穿过苏州到达城区的东北部约60 km处.太湖湖风的存在使得苏州城区的臭氧向下风向地区扩散,而湖风环流的强度不足以将湖区的臭氧输送到整个苏州城区.这导致远离太湖的城区的臭氧浓度比靠近太湖的城区低约150μg·m-3,臭氧浓度从靠近湖岸的城区到城区的后部再到郊区呈现出高、低、高的现象.而在夜间,受陆风影响,臭氧会在湖区上方堆积使得湖区臭氧浓度比周边陆地高约80μg·m-3. 展开更多
关键词 臭氧 湖风环流 WRF-Chem 湖泊陆面过程参数化方案
城市水文过程对气象环境影响的模拟分析 预览
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作者 李立 刘寿东 +2 位作者 任侠 恪非 《气象科学》 北大核心 2019年第2期247-255,共9页
采用引入城市水文过程的WRF/SLUCM方案,以北京2010年7月4—6日高温热浪天气为背景,模拟了绿地灌溉、绿洲效应和人为潜热等水文过程对城市气象环境的影响。结果表明:(1)绿地灌溉、绿洲效应和人为潜热等水文过程可导致北京城区13 ∶00(7月... 采用引入城市水文过程的WRF/SLUCM方案,以北京2010年7月4—6日高温热浪天气为背景,模拟了绿地灌溉、绿洲效应和人为潜热等水文过程对城市气象环境的影响。结果表明:(1)绿地灌溉、绿洲效应和人为潜热等水文过程可导致北京城区13 ∶00(7月4—6日小时平均,下同)潜热通量升高最多约100 W·m^-2 ,02 ∶00升高最多约15 W·m^-2;感热通量13 ∶00降低最多约80 W·m ^-2;02 ∶00降低最多约5 W·m^-2 。(2)城市水文过程可导致城区13 ∶00相对湿度增加最多约4%,02 ∶00约6%;地表气温13 ∶00降低最多约1.2 ℃,02 ∶00约0.4 ℃。(3)城市水文过程对北京城市热岛强度的减弱效果白天明显好于夜间,且在10 ∶00—14 ∶00出现了强度约0.8 ℃的冷岛效应。(4)水文过程会导致北京城区500 m高度以下白天大气温度最多降低0.5 ℃,相对湿度最多增加3%,但夜间影响较小。由于热对流运动的减弱,城区边界层高度降低约200 m;城区1 km高度以上水平风速增大,低层风速减小。 展开更多
关键词 WRF/SLUCM方案 城市水文过程 气象要素 边界层结构
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复杂地形条件下城市热岛及局地环流特征的数值模拟 预览
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作者 孙永 +4 位作者 高阳华 恪非 何泽能 杜钦 陈志军 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期280-292,共13页
应用基于多层城市冠层方案BEP(Building Environment Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)方案的WRF模式,模拟研究重庆热岛的特征、成因以及局地环流对热岛形成的影响。文中共有两个算例... 应用基于多层城市冠层方案BEP(Building Environment Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)方案的WRF模式,模拟研究重庆热岛的特征、成因以及局地环流对热岛形成的影响。文中共有两个算例,一为重庆真实下垫面算例,称之为URBAN算例,二为将城市下垫面替换为耕地下垫面的对比算例,称之为NOURBAN算例。结果表明:1)WRF方案模拟结果与观测2 m气温的对比吻合较好,误差主要出现在正午温度峰值和凌晨温度谷值处,由城市下垫面特性及城市内建筑分布误差引起。2)BEP+BEM方案较好地模拟出了重庆地区的热岛分布的空间和时间特征。重庆市温度的分布受地形和城市下垫面的双重影响,越靠近城区,温度的分布受城市化影响就越大,在海拔低处,温度就越高。3)城区立体三维表面对辐射的陷阱作用导致城市表面总体反射率小,向上短波辐射小于郊区约20 W/m~2。城市表面以感热排放为主,而郊区则表现为潜热的作用占主导。夜间城市地表储热以及空调废热向大气释放,是城市热岛形成的重要原因。4)模拟区域背景风场主要为东南风,局地环流呈现出越靠近山区风速越大、城市区域风速较小的特性,体现了城市密集的建筑群对低层大气流场的空气动力学效应,以及复杂山谷地形的山谷风环流特性。在市区的西侧和东南侧均有高大山脉阻挡,山脉对城市出流的阻碍作用、气流越山与绕流运动对城市热岛的形成有一定影响。 展开更多
关键词 城市热岛 WRF模式 城市冠层方案
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随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶对南京夏季降温效应的模拟分析 预览
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作者 +2 位作者 赵小艳 郭良辰 张艳晴 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第8期1149-1157,共9页
为缓解南京夏季城市热环境危机,利用天气研究和预报模式(WRF),模拟了3类屋顶(普通屋顶、高反照率屋顶、随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶)对南京夏季高温天气的影响。结果表明:(1)冷却屋顶(高反照率屋顶和随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶)... 为缓解南京夏季城市热环境危机,利用天气研究和预报模式(WRF),模拟了3类屋顶(普通屋顶、高反照率屋顶、随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶)对南京夏季高温天气的影响。结果表明:(1)冷却屋顶(高反照率屋顶和随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶)均可通过削弱到达城市表面的太阳辐射而使城市降温,随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶白天平均降温为0.8~1.2℃,夜间平均降温为0.2~0.4℃,高反照率屋顶白天平均降温为0.6~0.8℃,夜间平均降温为0.2℃;(2)表面温度指数可表征冷却屋顶的热力性能,随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶的表面温度指数为0.16~0.43,高反照率屋顶的表面温度指数为0.05~0.26,表明随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶的冷却效果强于高反照率屋顶;(3)高反照率屋顶和随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶分别能将36.7%和47.1%的太阳短波辐射返回到大气层,分别比普通屋顶少吸收19.6%和34.8%的热量。 展开更多
关键词 随机玻璃-聚合物混合超材料屋顶 高反照率屋顶 WRF模式 高温
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南京地区太阳能屋顶缓解夏季高温的模拟研究 预览
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作者 张艳晴 刘寿东 +3 位作者 郭良辰 马美娟 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期358-370,共13页
太阳能屋顶的安装预计能在一定程度上缓解城市化带来的能源危机及对城市热环境的破坏。利用耦合了城市单层冠层方案(UCM)的WRF模式,以南京2010年7月27日至8月5日夏季晴天微风天气为背景,模拟了不同发电效率的太阳能屋顶的安装对城市高... 太阳能屋顶的安装预计能在一定程度上缓解城市化带来的能源危机及对城市热环境的破坏。利用耦合了城市单层冠层方案(UCM)的WRF模式,以南京2010年7月27日至8月5日夏季晴天微风天气为背景,模拟了不同发电效率的太阳能屋顶的安装对城市高温的缓解效应。结果表明:(1)太阳能屋顶可以通过削弱到达城市表面的太阳辐射使城市2 m高气温降低,随着发电效率的提高,降温效果更明显,且白天降温效果明显优于夜间;白天2 m高气温最大降低0.4-1.3℃,夜间降低0.2-0.5℃。(2)太阳能屋顶可使边界层内气温降低,白天在边界层400 m以下降温显著,夜间在边界层高度200 m以下降温显著;白天边界层内最大降温出现在中午前后,降温0.1-0.8℃,夜间边界层内最大降温0.5℃。(3)发电效率为40%时,模拟期间的发电量为18.1×109 kW·h。 展开更多
关键词 太阳能屋顶 WRF模式 南京 夏季高温
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基于风廓线雷达的对流边界层高度的确定 预览
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作者 张哲 师宇 +2 位作者 刘磊 胡非 《气象科学》 北大核心 2019年第3期359-367,共9页
大气边界层高度对于天气、气候和大气污染研究是一个至关重要的参量。对流边界层(Convective Boundary Layer,CBL)顶部的夹卷过程造成温度和湿度垂直梯度增强,导致这一层的折射率结构常数C2n变高。C2n的这种垂直分布特征经常被用来定位... 大气边界层高度对于天气、气候和大气污染研究是一个至关重要的参量。对流边界层(Convective Boundary Layer,CBL)顶部的夹卷过程造成温度和湿度垂直梯度增强,导致这一层的折射率结构常数C2n变高。C2n的这种垂直分布特征经常被用来定位出CBL高度Zi。本文利用2010年7—8月天津大港的风廓线雷达数据推断出CBL高度Zi,对于多重C2n峰值或不明确的C2n峰值,本文改进了对Zi的测定,分别讨论了C2n最大后向散射法与C2n和垂直速度方差(σ2w)相结合的新方法的适用性。研究显示:(1)C2n廓线具有单峰时,最大后向散射强度法能正确估计CBL高度,这种情况往往对应的是晴天。CBL上存在的残留层或云层引起的温湿起伏变化导致C2n廓线具有双峰甚至多峰时,最大后向散射强度法可能会错误估计CBL高度;(2)C2n和σ2w结合的方法不仅与晴天时C2n最大后向散射法有较好的一致性,而且可以将CBL造成的C2n峰值从云层造成的C2n峰值中区分出来,从而正确估计CBL高度;(3)一般而言,对流边界层中存在有明显的、破碎或者分散不明显的云时,C2n和σ2w结合的方法都能较好地识别出CBL对应的C2n峰值。但由于边界层中的情况极为复杂,C2n和σ2w结合法也会因不同的原因而错误估计CBL高度。 展开更多
关键词 边界层高度 风廓线雷达 折射率结构常数
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1959~2012年夏季珠三角地区高温热浪的时空分布特征及其城市热岛效应的影响分析 预览
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作者 程迪 +1 位作者 刘寿东 肖帆 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第1期273-283,共11页
采用珠三角地区9个观测站点1959~2012年夏季(6~8月)逐日2:00、8:00、14:00、20:00的温度资料研究珠三角地区夏季高温热浪天气日数和强度的时空分布特征;以及暖夜日数的历年变化趋势;并分析了2000~2012年夏季广州市城市热岛效应对高温热... 采用珠三角地区9个观测站点1959~2012年夏季(6~8月)逐日2:00、8:00、14:00、20:00的温度资料研究珠三角地区夏季高温热浪天气日数和强度的时空分布特征;以及暖夜日数的历年变化趋势;并分析了2000~2012年夏季广州市城市热岛效应对高温热浪天气的影响。研究表明:①珠三角地区高温热浪日数及强度的时空分布特征相似,空间分布上呈从北向南递减趋势,时间分布上20世纪60~80年代呈减少趋势,80年代开始呈增加趋势,21世纪之后大幅增加,并在2007年达到峰值;②珠三角地区暖夜日数呈增加趋势,且高值区分布与高温热浪日数和强度的分布相似,均发生在20世纪90年代末以后;③1980~2012年夏季广州站各项要素的增加速度均为最快,说明城市热岛效应对广州市区的高温热浪(暖夜)的强度和持续时间均有增强作用;④2000~2012年夏季广州市6次高温热浪过程中,城区的暖夜日数占总日数的78.6%,郊区的暖夜日数占总日数的14.2%,说明城市热岛效应对城区高温热浪期间夜间温度的影响比白天更为突出。 展开更多
关键词 珠三角地区 高温热浪 时空分布 城市热岛效应
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冷却屋顶对北京城市热环境影响的模拟研究 预览 被引量:1
8
作者 周晓宇 +3 位作者 孙绩华 任侠 郭良辰 李立 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期129-141,共13页
两种类型冷却屋顶(高反照率屋顶、绿色屋顶)的研究对于北京夏季城市高温的缓解作用具有重要的意义。耦合单层城市冠层模式(SLUCM)与天气研究与预报(WRF3.8)模式,采用北京市及其外围地区158个站点气象资料评估模式对照案例(case1)的模拟... 两种类型冷却屋顶(高反照率屋顶、绿色屋顶)的研究对于北京夏季城市高温的缓解作用具有重要的意义。耦合单层城市冠层模式(SLUCM)与天气研究与预报(WRF3.8)模式,采用北京市及其外围地区158个站点气象资料评估模式对照案例(case1)的模拟性能,并选取7组不同反照率屋顶案例(case2—4)和不同覆盖比例的绿色屋顶案例(case5—8)进行敏感性试验。研究结果表明:(1)在北京城市区域,高反照率为0.85的屋顶(case4)比绿色占比100%的屋顶(case8)具有更好的降温效果,case4的3 d平均降温可达到0.90℃,而case8降温为0.46℃。(2)屋顶反照率每增加0.1,会导致北京城市区域最高气温降低0.27℃;绿色屋顶比例的增大也会导致温度的降低,每增加10%,最高气温降低0.16℃。(3)两种冷却屋顶对城市热岛也存在显著的影响,在13—14时(北京时),case4与case1对比的城市热岛(UHI)降温最大差值为1.47℃,比case8的城市热岛降温更加明显。(4)在城市区域垂直高度上,冷却屋顶的降温作用可达到1.2 km,同时湍流运动存在明显的减弱;在3 d的12—18时,case4、case8与case1对比,边界层高度平均降低了669与430 m。 展开更多
关键词 高反照率屋顶 绿色屋顶 城市热岛缓解 WRF模式
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城市绿化灌溉对气象环境影响的模拟分析 预览
9
作者 陈刚 李立 +1 位作者 郝晓龙 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第22期25-33,共9页
城市绿地灌溉作为城市重要的水文过程,研究其对城市气象条件的影响有利于提高城市精细化预报并理解城市水循环过程.基于WRFV3.7.1模式,选取Noah/SLUCM陆面及城市冠层模型,以2010年夏季一次强烈的高温热浪天气过程作为天气背景,模拟分析... 城市绿地灌溉作为城市重要的水文过程,研究其对城市气象条件的影响有利于提高城市精细化预报并理解城市水循环过程.基于WRFV3.7.1模式,选取Noah/SLUCM陆面及城市冠层模型,以2010年夏季一次强烈的高温热浪天气过程作为天气背景,模拟分析了城市绿化灌溉对于中国东部重要城市南京的气象环境的影响.结果显示,绿地灌溉对城市地表能量平衡存在较大的影响.城市地区潜热最大增加45 W/m^2,地表温度最大减小0.25℃.绿地灌溉对于城市地区边界层内的气温的有降低的作用,在边界层附近下降得最为明显,而边界层以上的温度则略有上升.对于日趋严重的热岛效应,城市绿地灌溉有减弱其强度的作用,在09:00时,可以将热岛强度最大减小0.25℃. 展开更多
关键词 城市灌溉 地表能量平衡 城市气象环境 城市冠层模式
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太湖水生植被NDVI的时空变化特征分析 被引量:3
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作者 张圳 张弥 +4 位作者 肖启涛 李旭辉 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期324-334,共11页
为了明确太湖不同生态区水生植被长势的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的NDVI数据,分析了太湖2000年一2015年NDVI的时间及空间变化特征。结果表明:太湖水生植被NDVI存在明显的季节变化和年际变化,NDVI每年最小值出现在... 为了明确太湖不同生态区水生植被长势的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的NDVI数据,分析了太湖2000年一2015年NDVI的时间及空间变化特征。结果表明:太湖水生植被NDVI存在明显的季节变化和年际变化,NDVI每年最小值出现在冬季,最大值出现在植被生长旺盛的8月或9月,其值可达0.35;太湖全湖NDVI多年平均值为0.1,最大值为0.14,出现在2007年。太湖NDVI的空间差异可将太湖划分为不同的植被类型区,太湖西北部(竺山湾和梅梁湾)NDVI最大值可达0.2,植被类型主要以浮游藻类为主,东太湖区域最大值超过0.6,主要以沉水植被为主;太湖不同区域植被动态特征对气象因子的响应也不尽相同,沉水植物生长与平均气温有显著的正相关关系,而浮游植物区的生长状况受平均风速影响较大。 展开更多
关键词 太湖 NDVI 时空变化 气象因子
空调系统对城市大气温度影响的模拟研究 预览
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作者 恪非 +1 位作者 陈磊 张蕾 《气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期649-662,共14页
人为热排放对城市边界层气候效应的影响起着举足轻重的作用。在人为热源的组成中,建筑物内部的能源消耗、热量产生以及室内外热量传输与交换,对于城市热环境的改变有着非常重要的作用。因此,为研究室内空调系统的产热和通过屋顶、墙面... 人为热排放对城市边界层气候效应的影响起着举足轻重的作用。在人为热源的组成中,建筑物内部的能源消耗、热量产生以及室内外热量传输与交换,对于城市热环境的改变有着非常重要的作用。因此,为研究室内空调系统的产热和通过屋顶、墙面、地面进行室内外热量传输扩散,并对室外热环境产生的影响,运用WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式,选取BEP+BEM城市冠层参数化方案,即基于多层城市冠层方案BEP(Building Effect Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)的方案,以南京2010年8月2—3日,夏季三伏天晴天小风天气作为背景天气进行模拟研究。结果表明,采用WRF模式考虑空调系统室内、外能量交换的BEP+BEM参数化方案,能够更好地模拟出夏季晴天城市近地层气温。当假设空调全天开启时,白天模拟值与观测值吻合较好。夜间温度模拟值高于观测值,在22时—次日00时(北京时),存在1℃左右的偏差。白天空调系统开启对于城市近地层气温的影响不明显,而夜间使得城市气温普遍升高0.6℃,尤其是在居民区密集的地方,22—23时最大有2℃左右的升温。当调整室内空调目标温度从25℃调至27℃时,空调系统能量总释放量减少12.66%,13—16时温度下降最大,平均约为1℃,建筑物越是密集,温度下降幅度越大。 展开更多
关键词 城市冠层参数化方案 空调系统 室内外热量交换 城市大气温度
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宁夏平原湿地面积动态演变对局地气候效应的影响 预览 被引量:1
12
作者 赵小艳 +2 位作者 李艳春 朱婷婷 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1251-1259,共9页
为了解湿地生态系统恢复与保护工作启动前后,具有丰富湿地资源的宁夏平原湿地面积的动态演变对局地气候效应的影响,更好地利用湿地资源缓解半干旱地区气候恶化的问题,选用1999—2016年共7景Landsat/TM(ETM^+,OLI,TRIS)遥感数据监测宁夏... 为了解湿地生态系统恢复与保护工作启动前后,具有丰富湿地资源的宁夏平原湿地面积的动态演变对局地气候效应的影响,更好地利用湿地资源缓解半干旱地区气候恶化的问题,选用1999—2016年共7景Landsat/TM(ETM^+,OLI,TRIS)遥感数据监测宁夏平原湿地面积的动态变化,基于SEBAL模型反演地表热通量并分析湿地的局地气候效应。结果表明,(1)近17年来,研究区河流湿地面积减少了20.48km^2,非河流湿地面积增加了73.88km^2,总湿地面积变化增加了1.86%,湿地由修复前的零散状分布状演变为修复后的大面积连通状。(2)修复后湿地的降温效应显著提高,以典型湿地沙湖为例,暖季沙湖对局地1500m范围内有显著降温作用,最大降温幅度比修复前增加了0.7℃;冷季沙湖对局地600m范围内有显著降温作用,最大降温幅度比修复前增加了0.1℃。(3)湿地修复后,研究区感热通量整体呈下降趋势,潜热通量整体呈上升趋势,总湿地面积的增加使得研究区暖季整体感热值下降了25~62W.m^-2,整体潜热值提高了47~114W.m^-2;冷季整体感热通量下降了6~43W.m^-2,潜热值提高了21~68W.m^-2。湿地的波文比倒数分布呈“暖季>冷季”的时间变化规律。综上,湿地对城市热环境的改善作用优于具有相同面积的其他地物类型。 展开更多
关键词 湿地 动态监测 SEBAL模型 局地气候效应
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城市街区形态及冷却屋顶对冠层内辐射热通量的影响 预览
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作者 张蕾 +3 位作者 赵小艳 于超 郭良辰 胡凝 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期563-573,共11页
在当前中国城市化进程愈演愈烈的情形下,城市热岛冷却效应的研究对于确立城市生态环境可持续化发展的正确途径等有重要意义。采用离线城市冠层模型分析了城市冠层中街区形态和屋顶材料的变化对辐射热量、表面温度及冠层内气温的影响。... 在当前中国城市化进程愈演愈烈的情形下,城市热岛冷却效应的研究对于确立城市生态环境可持续化发展的正确途径等有重要意义。采用离线城市冠层模型分析了城市冠层中街区形态和屋顶材料的变化对辐射热量、表面温度及冠层内气温的影响。研究发现:建筑物高度、宽度以及街道宽度等参数的改变对冠层各表面温度的影响较大,当街道宽度增加3 m时,地面温度升高约3.5 K。但是街道宽度增加,多重反射导致的辐射截陷效应减弱,墙面上更多的热量释放出去,各墙面温度降低约1.5 K;冠层气温先增加,日出后降低约0.4 K。屋顶材料的改变对辐射及热通量和表面温度也有较大影响,与灰色水泥屋顶相比,采用高反照率白色涂料冷却屋顶后,屋顶净辐射热量损失约380 W m?2,屋顶表面温度降低约10 K。冠层内街区形态和屋顶材料对城市辐射热环境产生直接的影响。 展开更多
关键词 城市冠层模型 能量收支 街区形态 冷却屋顶
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冷却屋顶对南京夏季高温天气的缓解作用 预览
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作者 郭良辰 张艳晴 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第21期16-23,共8页
冷却屋顶的安装预计能在一定程度上缓解城市化所带来热环境的破坏。利用耦合了城市单层冠层方案(UCM)的 WRF模式,以南京2010年7月26日-8月5日夏季晴天小风天气为背景,模拟了不同高反照率屋顶和绿色屋顶的安装对城 市高温的缓解效应... 冷却屋顶的安装预计能在一定程度上缓解城市化所带来热环境的破坏。利用耦合了城市单层冠层方案(UCM)的 WRF模式,以南京2010年7月26日-8月5日夏季晴天小风天气为背景,模拟了不同高反照率屋顶和绿色屋顶的安装对城 市高温的缓解效应。结果表明:①反照率为0;的高反照率屋顶和100%的绿色屋顶有相似的降温效果,白天平均降温 0.5℃,夜间平均降温0.1 -0.2 ℃,一天中最大降温0.9 ℃,同时在建筑物密度集中的地区,降温效果更明显;②不同反照率 的屋顶和不同比例的绿色屋顶对气象因子的影响效果不同,屋顶反照率和绿色屋顶比例的增加会使温度降低、风速减小、边 界层降低,且呈线性变化;③反照率为0.8的高反照率屋顶和100%的绿色屋顶在白天可以降低人体舒适度(分别为0.2左右 和0. 1左右),提高人体舒适程度。 展开更多
关键词 高反照率屋顶 绿色屋顶 高温 舒适度
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建筑物对周边气温影响的初步研究 预览
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作者 陈静怡 刘寿东 +2 位作者 邱阳阳 李立 《气象科学》 北大核心 2018年第3期361-369,共9页
随着城市化进程的加快,建筑物成为影响气温观测的最重要因素之一。为了定量研究建筑物对周边气温的影响,应用城市小区尺度模式,选取气象站观测的3个重要时刻(14∶00、20∶00以及02∶00,北京时间),模拟了草地下垫面上长60 m、宽20 m的... 随着城市化进程的加快,建筑物成为影响气温观测的最重要因素之一。为了定量研究建筑物对周边气温的影响,应用城市小区尺度模式,选取气象站观测的3个重要时刻(14∶00、20∶00以及02∶00,北京时间),模拟了草地下垫面上长60 m、宽20 m的孤立建筑物,在不同高度(6、18、30m)及不同初始风速(2、4、6、8、10 m·s~(-1))条件下建筑物下风方的气温变化。研究结果表明:(1)由于建筑物的存在,夏季晴天14∶00建筑物下风方最大增温可达2.4℃,夜间20∶00和02∶00建筑物下风方最大降温分别为1.0℃、2.4℃。(2)以影响幅度大于0.1℃为标准,建筑物对下风方气温影响的最大距离在14∶00为11.7倍建筑物高度;而在20∶00和02∶00分别达到36.7倍和21.7倍建筑物高度,超过气象探测环境保护条例规定标准。(3)建筑物导致下风方风速衰减,从而增加了湍流动能中机械产生项的作用,即风速衰减幅度越大,对气温变化影响作用越强;而在白天不稳定层结下,建筑物造成的太阳辐射遮蔽效应对气温变化也有一定影响,建筑物越高,反而会在一定程度上减弱增温效应。 展开更多
关键词 建筑物 气温观测 城市小区尺度模式
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南京北郊能见度变化中二次无机盐消光的重要作用 被引量:2
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作者 于超 于兴娜 +3 位作者 赵天良 张蕾 马国煦 《环境科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期972-979,共8页
利用2013年5月-2014年5月的能见度和大气气溶胶化学组分资料,分析南京北郊能见度变化特征、气溶胶化学组分与能见度变化的关联及其对大气消光的贡献,识别在能见度变化中二次无机盐消光的重要作用.结果表明,观测期间平均能见度为(6.78&#... 利用2013年5月-2014年5月的能见度和大气气溶胶化学组分资料,分析南京北郊能见度变化特征、气溶胶化学组分与能见度变化的关联及其对大气消光的贡献,识别在能见度变化中二次无机盐消光的重要作用.结果表明,观测期间平均能见度为(6.78±3.68)km,能见度存在显著的季节变化.粒径小于2.1μm的细粒子对能见度降低有较大影响,SO2-4、NO-3、NH+4和OC是细粒子主要成分,其中二次无机离子对重霾日能见度恶化具有重要贡献.利用修正的IMPROVE方程重建观测期间消光系数,均值为(527.2±295.2)Mm^-1,PM2.1化学组分中硫酸铵、硝酸铵以及有机物对消光系数贡献最大,达到80.6%.尽管在清洁日(VR〉10 km)有机物的消光贡献高达43.51%,但随着能见度降低,有机物消光贡献减少,二次无机盐组分消光贡献增加,在低能见度的重霾日(VR〈5 km)二次无机盐消光贡献达到58.96%,表明二次无机盐消光对能见度恶化具有重要作用. 展开更多
关键词 能见度 细粒子 化学组分 消光系数 二次无机盐
通量及其不确定性对农业区高塔CO2浓度模拟的影响 预览 被引量:1
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作者 胡诚 张弥 +5 位作者 Tim Griffis 刘寿东 李旭辉 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2017年第8期469-480,共12页
利用WRF-STILT模型模拟玉米种植区生长季(6-9月)小时CO2浓度,并基于美国最大农业种植区‘玉米带’100m高塔CO2浓度观测数据,对WRF-STILT模型的模拟能力及CO2通量的不确定性对模拟结果的影响进行分析。结果表明:(1)WRF-STILT能够模... 利用WRF-STILT模型模拟玉米种植区生长季(6-9月)小时CO2浓度,并基于美国最大农业种植区‘玉米带’100m高塔CO2浓度观测数据,对WRF-STILT模型的模拟能力及CO2通量的不确定性对模拟结果的影响进行分析。结果表明:(1)WRF-STILT能够模拟高塔观测的CO2浓度日变化特征,模拟值与观测值的均方根误差为13.70mmol×mol^-1,模拟结果偏高7.26mmol×mol^-1。(2)EDGAR和Carbon Tracker两种典型化石燃料的CO2通量,其区域平均值相差〈6%,但两者对CO2浓度增加值的模拟结果相差约10%;(3)CO2通量空间分辨率的差异会导致模拟结果产生偏差,使用区域边长为1o的EDGAR化石燃料CO2通量模拟的浓度贡献值仅为0.1o的0.4倍,且空间分辨率越低,模拟误差越大;(4)白天和夜晚Carbon Tracker模拟的植被生态系统净交换数据是高塔涡度相关方法观测结果的2.26和1.56倍,下垫面分类的误差以及相应的通量模拟误差使模拟的CO2浓度贡献出现12mmol×mol^-1的差异,这是模拟结果偏高7.26mmol×mol^-1的潜在误差来源。研究认为,WRF-STILT模型和高空间及时间分辨率的CO2通量能够较好模拟出农业区生长季的CO2强日变化特征,CO2通量的误差是模拟结果误差的主要来源,研究结果表明该方法具有评估和优化通量的巨大潜力。 展开更多
关键词 WRF-STILT模型 涡度相关 化石燃料 通量不确定性
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基于WRF-STILT模型对高塔CO2浓度的模拟研究 预览
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作者 胡诚 张弥 +5 位作者 Tim Griffis 刘寿东 李旭辉 《中国环境科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第7期2424-2437,共14页
利用下垫面均一的美国最大农业种植区已有高塔CO2浓度观测资料,结合EDGAR的13种不同类型人为化石源CO2通量和CarbonTracker的植被NEE数据,评估了WRF-STILT拉格朗日大气传输模型的模拟能力.结果表明,WRF-STILT模型能够很好地模拟出高塔1... 利用下垫面均一的美国最大农业种植区已有高塔CO2浓度观测资料,结合EDGAR的13种不同类型人为化石源CO2通量和CarbonTracker的植被NEE数据,评估了WRF-STILT拉格朗日大气传输模型的模拟能力.结果表明,WRF-STILT模型能够很好地模拟出高塔100m处观测到的CO2浓度强季节和日变化特征,全年模拟的大气CO2浓度的均方根误差为10.6×10-6,相关系数为0.44(n=7784,P<0.001);生长季(6~9月)观测和模拟的浓度增加值线性拟合斜率为1.08(R=0.52,P<0.001),说明一致性高;截距为7.26×10-6则反映了使用人为化石燃烧的CO2通量的高估或者植被NEE的低估.2008年全年高塔观测到的CO2浓度增加值为4.83×10-6,小于模拟得到化石燃烧贡献的增加量6.61×10-6与植被NEE的贡献值3.23×10-6之和.其中原油生产和提炼以及能源工业分别贡献了化石燃料燃烧总量的2.55×10-6(38.6%)和1.43×10-6(21.6%).而对生长季观测到的强CO2浓度日变化特征模拟结果显示,其模拟的平均日振幅为24.30×10-6;生物质燃烧产生的CO2浓度贡献值为0.06×10-6,相对于植被NEE和化石源的贡献,可以被忽略.该方法可为将来应用高塔衡量气体浓度观测来反演中国区域尺度的温室气体通量提供参考. 展开更多
关键词 WRF-STILT模型 高塔CO2 浓度模拟 涡度相关 区域尺度 美国玉米带
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太湖生态系统能量闭合特征及其影响因素 预览 被引量:1
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作者 申双和 +4 位作者 刘寿东 张弥 李旭辉 《生态学报》 CSCD 北大核心 2017年第18期5935-5950,共16页
地表能量不闭合不仅限制了涡度相关观测数据在陆面模型发展和验证等应用性研究中的价值,还给生态系统CO2源汇特征辨析带来不确定性。基于太湖避风港站2012年涡度相关通量、辐射、气象和水温梯度观测数据,分析了太湖能量闭合的多尺度... 地表能量不闭合不仅限制了涡度相关观测数据在陆面模型发展和验证等应用性研究中的价值,还给生态系统CO2源汇特征辨析带来不确定性。基于太湖避风港站2012年涡度相关通量、辐射、气象和水温梯度观测数据,分析了太湖能量闭合的多尺度(小时、日和月)时间变化特征,阐述了大气稳定度、摩擦风速和湖风对太湖能量闭合状况的影响。结果表明:太湖小时尺度的能量闭合度为0.59,且昼夜差异较小;日尺度的能量闭合度为0.73,在内陆水体观测结果中处于中等水平;月平均能量闭合度呈现冬季高、夏季低的季节变化特征;年平均时太湖仍有27%的能量不闭合。因摩擦风速减小,太湖能量闭合度在大气极不稳定条件下要比弱不稳定条件下结果低0.3;对于太湖这类大型浅水湖泊,其能量闭合度全天都受动力湍流交换强度制约。能量闭合度随摩擦风速增大而显著提高;虽然湖风发生使太湖小时尺度的能量闭合度降低了0.1,但其影响在日尺度上并不明显。 展开更多
关键词 太湖 能量不闭合 涡度相关 湍流交换 大气稳定度
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一次输电线路覆冰舞动事故灾害性天气分析 预览 被引量:2
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作者 高正旭 高雅琦 +1 位作者 晓玲 《气象科技》 北大核心 2017年第1期189-194,共6页
利用WRF模式和Jones电线积冰模型对发生在2010年2月10—11日湖北地区的电线覆冰舞动事故的天气过程进行分析,并对灾害性天气的可预报性进行初步探讨。结果表明:Jones电线积冰模型基于观测降水数据计算积冰厚度在1.3-5.4mm,与观测量级... 利用WRF模式和Jones电线积冰模型对发生在2010年2月10—11日湖北地区的电线覆冰舞动事故的天气过程进行分析,并对灾害性天气的可预报性进行初步探讨。结果表明:Jones电线积冰模型基于观测降水数据计算积冰厚度在1.3-5.4mm,与观测量级相同。由于WRF模式对此次天气过程的降水量模拟偏大而高估了电线积冰厚度。WRF模式模拟的10m风速风向与观测的一致性较好,模拟本次过程的风速为5-10m·s-1,风向为偏北风,而湖北地区输电线路以东西走向为主,较容易发生舞动事故。 展开更多
关键词 电线覆冰 舞动 电线积冰模型 WRF模式
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