国家自然科学基金(41271055)
- 作品数：15 被引量：119H指数：7
- 相关作者：束炯段玉森刘朝顺陈亦君尹球更多>>
- 相关机构：华东师范大学中国气象局上海市环境保护局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程更多>>
- 行列式街区风场和污染物浓度场分布特征被引量：7
- 2017年
- 为了探讨街区风场和污染物的传输特性,本文基于计算流体力学软件FLUENT数值模拟了行列式街区的风场和污染物浓度,采用RNGκ-ε湍流模型,以接近实况并在街道中央设置了线性污染源的非孤立三维行列式街区作为研究对象,经过风洞实验验证数值方案可行,研究分析了微尺度范围内的三维街区下游及其内部流场与污染物浓度的分布特征,并对流场和污染物浓度的分布特征进行了解释。结果表明:由于建筑群的阻挡作用,导致建筑群下风方向产生风速的低值涡旋区,并聚集了大量来自街区内部的污染物;在街区两个主干道风速入口处附近,受狭管效应作用形成风速最大值区,相应的污染物浓度最低。与以往研究结果一致,在高宽比为1:1的街道峡谷内均产生了一个顺时针涡旋,且污染物主要聚集在背风面底层;污染物的扩散与湍流强度和风速密切关系,在高湍流区域和风速较大的迎风面表现为污染物浓度较低,反之,背风面污染物浓度较高。本文研究结果可以为合理设计街区布局和利用自然风缓解城市高密度地区空气污染提供科学依据。
- 占龙飞束炯陈亮
- 关键词：计算流体力学风洞实验污染物浓度
- 基于红外高光谱探测器的大气CO2反演通道选择
- 2019年
- 红外高光谱探测器(HIRAS)搭载于2017年11月15日发射的FY-3D卫星上,其探测范围覆盖15μm及4.3μm波段的CO2强吸收带,可用于反演CO2大气柱浓度,且可以与其他温室气体传感器数据比较印证,有助于组成全球CO2的监测星座.选择对CO2变化敏感而受其他参数干扰最小的波段,是卫星走向实用阶段前最重要的研究任务之一.本研究首先取HIRAS光谱分辨率较高的15μm波段作为研究对象,利用逐线积分辐射传输模式,模拟了5种标准大气模式下卫星接收的大气出射辐射,分析了CO2与H2O、O3、地表温度和地表发射率等其他影响参数的敏感性;然后基于最优敏感性廓线选择的方法,以信噪比、CO2的响应和雅克比廓线为依据,选出了不同地区、不同季节背景下5组通道,并讨论了不同大气层结下通道特征的差异;最后假设在不同的仪器噪声下进行选择试验,指出了仪器噪声越低,越有助于选出CO2敏感高度在平流层的通道.通道选择的结果及特性亦可为未来同类仪器的设计提供参考.
- 李璐含束炯尹球张雷刘延安
- 关键词：风云三号
- 祁连山老虎沟流域冰川下垫面地表特征参数变化特征
- 2017年
- 冰川近地层地表特征参数是冰川表面能量-物质平衡模型的基础,影响冰川消融模拟的精度,因此开展近地层地表特征参数研究对于准确探讨冰川对气候变化的响应具有重要意义。本论文以祁连山西段典型大陆型冰川——老虎沟12号冰川为例,分析了老虎沟流域的气象变化特征位于冰川积累区海拔5040 m自动气象站资料,确定了消融区冰川表面地表动量和热量粗糙度,动量拖曳系数,热量输送系数,感热和潜热通量输送等地表特征参数及其变化规律,结果表明:(1) 动力学地表粗糙度6~9月月均值分别为2.4、2.1、0.7和0.6mm,热传输附加阻尼(kB?1)具有明显日循环,在正午时分出现最小;(2) 大气层结稳定状态时,动量拖曳系数和热量输送系数6-9月月均值分别为0.001, 0.0009, 0.001和0.001,大气层结不稳定时,两系数都为0.0022;(3) 感热通量绝大多数时间为正值,潜热通量绝大多数时间为负值,两者可相互抵消,观测期间两者的平均值分别为10.4和?12.3 W?m?2。
- 李莎傅俐孙维君束炯
- 关键词：地表特征参数
- 上海市PM2.5浓度统计释用综合集成研究被引量：2
- 2017年
- 在WRF模式输出的基础上,结合卡尔曼滤波(KALMAN)、偏最小二乘回归(PLS)和辨识理论实时迭代统计方法(RTIM)组成3种模式输出统计预报(MOS),并运用这3种MOS模式分别建立多模式平均、递归正权综合和多元线性回归集成模式,对上海市2014年12月2日~31日(PM_(2.5)轻度污染天气过程)以及2015年12月15日~2016年1月13日(PM_(2.5)重污染天气过程)进行了1d、2d和3d的PM_(2.5)日均浓度试预报.结果表明:相比于3种单一的MOS模式,集成模式通过获取更为准确的信息而减少了系统误差,这不仅可以提升对污染天气过程的预报能力,且有可能降低污染过程中决策失败的风险.通过对PM_(2.5)轻度污染天气和重污染天气过程预报的比较分析,多元线性回归集成模式整体预报显示出更高的精度和稳定性.统计释用方法综合集成模式对于PM_(2.5)预报显示出良好的性能,可为业务化预报模型的选择提供可借鉴的参考.
- 李亚云束炯沈愈
- 关键词：PM2.5多元线性回归WRF
- 交通减排对上海2014年PM2.5污染影响的案例研究被引量：3
- 2020年
- 使用WRF-Chem模式模拟分析2014年4月16日—18日一次上海市大气污染过程,探究交通减排对该市PM 2.5浓度的影响。结果表明,模式较为成功地再现了污染过程中天气形势及大气污染物时空变化,PM 2.5浓度模拟与观测结果IOA达到0.65。研究时段内交通减排使上海市PM 2.5质量浓度平均减少3.29μg/m^3,虹口凉城监测站受到交通减排影响最大,对小时平均质量浓度的最大影响超过26μg/m^3,超过此站PM 2.5浓度的13%;PM 2.5浓度越高,交通减排对上海市PM 2.5浓度的影响越显著;交通减排对上海北部地区空气质量的改善效果最明显。
- 沈旻昱段玉森盛涛顾莹束炯
- 关键词：PM2.5数值模拟
- 基于土地利用和人为热修正的城市夏季高温数值试验被引量：5
- 2015年
- 为了评估土地利用变化和人为热对区域气象环境产生的影响,同时针对WRF模式对城市土地利用和人为热刻画不够准确的现状,以上海为例,选用GLC2009对WRF中上海地区原有数据进行修正。通过楼层信息将上海市分为三类(商业区、高强度区、低强度区),同时重新估算了人为热通量和人为热释放日变化系数。利用WRF/UCM对2010年8月11—17日的一次高温过程进行了模拟试验。与观测资料的对比表明:新的土地利用数据较真实地反映了上海地区下垫面的变化,尤其是大规模建设导致的城市功能区变化;使用新的土地利用和人为热数据,温度和比湿模拟的平均偏差分别改善了1.95℃和0.713 g/kg;高温范围和比湿对土地利用的改变最敏感,高温强度对人为热最敏感。
- 李炟束炯谈建国邓莲堂
- 关键词：应用气象学土地利用高温
- 上海海陆风特征及其对臭氧浓度的影响被引量：10
- 2019年
- 利用2013—2016年常规气象观测数据和再分析资料,提出上海地区海陆风判断标准,统计了该地区的海陆风发生规律。同时,结合地面空气质量监测数据,分析了海陆风环流对臭氧(O3)浓度的影响。结果表明:上海地区的海陆风发生频率在3—8月份较高,与海陆温差年变化之间存在显著相关性;海风通常开始于当地时间9:00前后,结束于20:00前后,最大风速出现在15:00前后,平均风速为3.9m/s;海陆风发生时O3质量浓度峰值被抬高(16μg/m^3),且峰值出现时间延后;海陆风的影响可深入上海内陆青浦淀山湖地区,对污染物浓度的影响程度沿海大于内陆。
- 何礼束炯钟方潜段玉森
- 关键词：臭氧海陆风大气污染统计分析
- 海风与热岛耦合对上海强对流天气影响的数值模拟被引量：17
- 2017年
- 使用新一代区域中尺度数值天气模式WRF并耦合多层次城市冠层模式(BEP+BEM),采用NCEP GFS 0.25°×0.25°全球模式3 h预报为初始场和边界条件,对2013年9月13日发生在上海地区的午后强对流天气过程进行数值模拟。通过对比耦合了城市冠层模块的试验(Ctrl)和替换城市为农田的试验(Crop),探究城市效应对本次降水过程造成影响的机理。通过分析发现:(1)此次降水主要受天气系统支配,但城市的存在对局地的降水过程有重要的调节作用;(2)城市热岛使得城市地区温度升高,气压降低,有力地增强了海风以及城市地区的上升气流,最终影响局地的降水分布和降水强度;(3)城市热岛效应能够使降水较早的发生,并且降水落区更为集中。
- 张赟程王晓峰张蕾束炯
- 关键词：强对流海陆风
- 基于MOS的杭州秋冬季空气污染预报和霾诊断被引量：3
- 2014年
- 利用由数值预报模式WRF和辨识理论实时迭代统计方法RTIM组成的MOS方法对杭州市2013年2-3月和11-12月期间的空气污染物日平均浓度做预报,预报值与实测值之间相关系数都超过0.75,PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 24h平均浓度和O38h平均浓度分类预报临界成功指数（CSI）分别为89%、87%、100%、93%、100%和100%,命中率（POD）分别为93%、95%、100%、100%、100%和100%.分析表明,研究期间杭州地区气溶胶以细颗粒为主.根据PM2.5浓度、相对湿度及能见度预报值做霾日分类预报,临界成功指数为89%,命中率为93%.说明该MOS系统对污染物浓度及霾天气预报性能良好,可以为业务化预报提供参考.
- 尤佳红束炯陈亦君段玉森
- 关键词：空气污染WRFMOS
- FY-4A大气垂直探测仪(GIIRS)温度探测通道优选被引量：11
- 2018年
- 针对中国第二代静止气象卫星风云四号(FY-4A)的干涉式大气垂直探测仪(GIIRS),从信息容量的角度,运用分步迭代法,以及精确型辐射传输模式LBLRTM,进行温度探测通道优选试验。计算得到在全球范围反演温度廓线的56个优选通道以及FY-4A探测范围的58个优选通道,所选通道自身信息容量较高,相互之间相关性小,可应用于大气温度廓线反演和数据同化研究。
- 杨雨晗尹球束炯
- 关键词：红外高光谱信息容量
