曹乐
- 作品数：23 被引量：96H指数：6
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- 相关领域：环境科学与工程天文地球生物学自然科学总论更多>>
- 不同污染过程城市近地层湍流动量和热量交换
- 1引言近年来,中国高速的经济发展和城市化进程加速了大气环境的恶化。在城市低层大气中,边界层湍流扩散过程是大气污染物消散稀释的重要物理机制之一,因此对于城市大气污染相关研究来说,城市边界层大气湍流是重要的研究对象。郭晓峰等...
- 贾文星姜海梅王成刚曹乐
- 关键词：污染稳定度
- 文献传递
- 街道峡谷对近地层风场影响的观测和模拟分析被引量：5
- 2019年
- 城市街道峡谷结构对近地面边界层的风场环流等气象要素具有重要影响,可导致城市局地空气污染分布发生变化.随着城市化发展及城市空气质量变化,街道峡谷的城市空气污染影响日益突出,分析街道峡谷内部风场成为认识和治理我国城市空气污染的一条重要途径.鉴于目前我国鲜有城市街道尺度大气边界层精细气象观测研究,本文分析了美国俄克拉荷马大学的街道峡谷精细气象观测数据及其FLUENT模拟.结果表明:街道峡谷内风场结构变化依赖大气背景风向,当背景风向平行于街道峡谷走向时,街谷两岸风速几乎没有差异,而在背景风向垂直于街道峡谷走向时,由于高空风进入街谷形成的涡旋气流对街道峡谷风场有补充作用,峡谷两侧中层高度风场差异变大,风速差值大约为0.5 m·s^-1,且街道峡谷两岸风速差异得到了FLUENT模式的验证,但模式对迎风岸的风速模拟存在高估,模拟的中层高度处两岸风速差值为1.6 m·s^-1.观测资料分析揭示大气边界层稳定度条件对街道峡谷内风场分布也有很大影响,中性稳定条件下街道峡谷两岸近地层风速差异最大,输送进入峡谷空间的风速增量比原峡谷内风速大约高1倍,其它稳定度条件下街谷两岸风速差异被削弱.
- 张凯赵天良曹乐胡小明郑小波杨清健于超
- 关键词：街道峡谷FLUENT
- 基于多相质点网格法的大气污染仿真模拟被引量：8
- 2020年
- 为了准确估计不同风速条件对单点源排放的污染物浓度时空分布、粒子抬升高度、污染物扩散范围产生的影响,使用以多相质点网格(multi-phase particle-in-cell,MP-PIC)方法为基础的拉格朗日粒子追踪模型对污染物扩散进行大涡仿真模拟。结果表明:低风速下,受污染源阻挡作用,污染源周边形成方柱绕流现象,污染物在下风方向分裂为两股,污染物随湍流作用在计算域内波动,且计算域内分裂状况始终存在。随着风速的增大,污染物分裂情况逐渐消失,且污染物扩散范围、粒子最大抬升高度随风速增大而减小。风速为2 m/s时,分裂的两股污染物之间距离为5~20 m,流场稳定时下风向1000~1300 m污染物最大数浓度为70~87个/m^3;风速为5 m/s时,分裂的两股污染物距离为2~10 m,流场稳定时下风向1000~1300 m污染物最大数浓度为212~300个/m^3;风速为10 m/s时,分裂情况消失,流场稳定时下风向1000~1300 m污染物最大数浓度为407~502个/m^3。
- 于潇萌曹乐严家德王巍巍
- 关键词：大气污染数值模拟
- 关于死海地区臭氧耗损现象(ODEs)的研究综述
- 2022年
- 自1997年在死海地区的大气边界层中观测到午间臭氧浓度迅速下降的现象后,研究学者们即对该地区的臭氧耗损现象(ozone depletion events,简称ODEs)展开了研究。而在此之前,大气边界层内的ODEs现象普遍被认为只会发生在极地地区的特殊大气现象。本文综述了关于死海地区ODEs研究的发展历史,主要展示了促使死海ODEs形成的物理化学机理、关于死海地区ODEs的观测和模拟研究,以及死海地区臭氧耗损现象的特点。与极地ODEs类似,造成死海地区的ODEs过程中臭氧耗损的主要化学物质是活性溴化物如氧化溴(BrO)等。但由于死海地区特殊的环境条件,该地区的ODEs在时间尺度上和空间尺度上与极地ODEs存在明显的差异。目前关于死海ODEs的观测研究主要以地面观测为主,并显示相较冬季,死海夏季ODEs的发生频率更高,臭氧耗损也更为明显。而目前关于死海ODEs的模拟研究则以零维和一维模拟为主,模拟中证实了臭氧和BrO之间的负相关关系,并揭示出非均相反应(溴爆炸机制和BrONO_(2)的水解)对于ODEs的重要影响。另外,模拟中还指出了氮氧化物对于ODEs的两面性作用,以及气象条件(如逆温层)对于ODEs产生的影响。现有研究还发现,死海地区特殊的地形、环境条件及其海水中的高溴含量都是促使当地产生ODEs的关键因素。死海ODEs的发生不仅会改变该地区大气边界层中成分(例如汞)的浓度和寿命,也会影响大气的氧化能力,而这些都会对该地区人类的生活和健康产生潜在的作用,因此有必要加深对于该现象的总体认识。
- 谷怿宸曹乐
- 关键词：臭氧ODES溴卤素氮氧化物
- 不同污染过程城市近地层湍流动量和热量通量的比较
- 近年来，中国高速的经济发展和城市化进程加速了大气环境的恶化。边界层湍流扩散过程是大气污染物扩散稀释的重要机制之一，因此对于大气污染相关研究来说，城市边界层湍流是重要的研究对象。
- 贾文星姜海梅曹乐王成刚叶昊天
- 关键词：污染过程稳定度
- 晴天及阴天条件下WRF模式中几种边界层参数化方案的对比分析研究被引量：14
- 2017年
- 利用WRF模式中5种常用边界层参数化方案(ACM2、YSU、BouLac、MYJ和MYNN2.5)及美国能源部大气辐射观测试验(ARM)寿县综合观测数据(2008年8—12月),对比分析了晴天及阴天条件下,不同参数化方案对典型农田下垫面气象要素及边界层结构的模拟效果,结果表明:(1)模式对于云层状况的模拟,非局地方案ACM2和YSU方案优于局地方案.(2)对于近地层气象要素,晴天和阴天条件下均是ACM2方案对于2 m温度和比湿的模拟效果最好,MYJ方案对于风向风速的模拟效果最好.(3)对于位温及比湿垂直廓线的模拟,晴天和阴天条件下均是非局地方案(ACM2和YSU)对白天的模拟效果优于局地方案;ACM2方案对夜间弱稳定层结和逆湿结构的模拟最优;(4)对于风速垂直廓线的模拟,白天不稳定条件下,晴天条件MYJ方案最优,阴天MYNN2.5方案的模拟效果最好;夜间弱稳定条件下,晴天条件ACM2方案与观测值之间的偏差最小,阴天YSU方案模拟效果最好;(5)总体而言,在对典型农田下垫面进行模拟时,晴天和阴天条件下均是ACM2方案更具优势.
- 王成刚沈滢洁罗峰曹乐严家德姜海梅
- 关键词：晴天阴天WRF模式边界层参数化方案
- 基于加密探空观测的成都市一次重霾污染过程中大气边界层气溶胶垂直结构分析被引量：5
- 2020年
- 基于2017年1月4日至7日成都市一次重霾污染过程的系留汽艇探测的低层大气气象要素和大气颗粒物垂直探空加密观测资料,分析了大气边界层结构及气溶胶垂直分布。结果表明,此次重霾污染期间,大气边界层昼夜变化特征基本消失。稳定边界层结构出现25次,对流边界层结构仅出现3次,大气边界层结构趋于稳定,边界层高度普遍在700 m以下。霾污染发生、维持及消散阶段大气边界层气溶胶垂直结构具有明显差异。霾污染发生阶段,大气边界层气溶胶粗、细粒子主要集中在300 m高度以下,近地面层大气气溶胶粒子累积触发霾污染事件;霾维持阶段,大气颗粒物粒子浓度数垂直方向趋于一致,大气边界层稳定结构中存在强的大气垂直混合作用;在霾消散阶段,较高处的气溶胶粒子浓度最先下降,且下降幅度最大,表明对流层自由大气作用对霾污染消散具有影响。大气边界层风速的增大加剧了大气传输扩散。温度与大气颗粒物浓度在近地层呈负相关关系,在100 m高度以上呈正相关关系。大气边界层低层偏冷,高层偏暖的稳定大气热力层结减弱了大气污染物的垂直扩散。相对湿度的增加有利于气溶胶粒子的吸湿增长和液相化学反应,加剧了霾污染。
- 曹蔚赵天良徐祥德张小曳郑小波杨富燕夏俊荣曹乐邱玉珺谷晓平
- 关键词：大气气溶胶大气边界层四川盆地
- 基于MODIS产品的生态系统呼吸模型在内蒙古半干旱草原的验证被引量：2
- 2019年
- 利用2010—2013年锡林浩特国家气候观象台涡动相关通量观测系统数据以及MODIS产品数据,验证基于增强型植被指数(EVI)、陆地表面水分指数(LSWI)和地表温度(LST)的生态系统呼吸模型在内蒙古半干旱草原的适应性,并探讨该遥感生态系统呼吸模型存在的问题。结果表明:生态系统呼吸模型能较好地模拟夜间生态系统呼吸速率(Reco)在生长季内和年际间的变化,模拟值与观测值吻合较好(R^2=0.90,RMSE=0.02mgCO2/(m^2·s));夜间Reco的观测值与EVIs×Ws(EVIs和Ws分别是EVI和LSWI对光合作用的影响函数)呈较显著的线性相关(R^2=0.63),与LST的关系基本上满足L-T方程(R^2=0.39);夜间Reco在生长季的前、中、后期对EVIs×Ws和LST的响应不同是造成模型误差的重要原因之一。
- 姜海梅姜海梅王若静王若静王成刚曹乐
- 关键词：半干旱草原
- 2015年冬季南京一次污染过程的天气形势分析被引量：4
- 2017年
- 城市大气污染在本地排放源稳定的前提下,不仅和局地气象要素相关,还与污染物输送有密切联系。利用大气污染物浓度资料、ECMWF资料以及2015年1月逐日探空观测和地面资料,通过分析天气形势及大气边界层要素在对污染物浓度的影响;同时利用区域风场相关与HYSPLIT后向轨迹模式模拟分析南京地区的污染物来源。结果表明:中高层形势平稳、地面弱高压场或均压场控制下,相对湿度高以及逆温层是污染物积累的重要条件。南京市污染物的主要源地为长三角地区的局地污染、湖南-湖北-安徽和江西-安徽的远距离输送。
- 王天正王成刚曹乐
- 关键词：污染物浓度环流形势气象条件
- WRF模式不同边界层参数化方案在苏州东山的比较研究
- 利用WRF模式中4种常用的边界层参数化方案(YSU,ACM2,MYJ,BL)模拟了2015年冬季苏州东山近地层气象要素并与观测数据进行对比,分析了不同边界层参数化方案的模拟效果,并对BL边界层方案与近地层方案的组合进行了...
- 贾文星姜海梅曹乐王成刚叶昊天
- 关键词：边界层参数化
