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1993年  第17卷  第1期

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一个对流边界层中的随机扩散模式
李宗恺, 杜曙明
1993, 17(1): 1-9. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.01
摘要:
通过对对流边界层(CBL)湍流结构的分析,首次提出用两种不同尺度的湍流模拟CBL中的铅直扩散.在此基础上发展了一个随机扩散模式,并用它模拟了典型对流条件下两种高架连续点源的扩散.与Willis水槽模拟和Lamb等人数值模拟以及CONDORS计划外场试验的结果的比较表明,本模式能成功地模拟CBL中的横向积分浓度.与其它数值模式相比,还具有输入参数少、计算量极小和更加简单实用的优点.
论大气边界层的局地相似性
胡隐樵, 张强
1993, 17(1): 10-20. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.02
摘要:
本文利用日本气象厅研究所在筑波市213m气象塔1983年观测的湍流资料验证了大气边界层的局地相似性,求出了相似性函数的经验常数.进一步建立了局地湍流统计量同近地面层和边界层顶湍流通量之间的关系.
一种确定地表粗糙度的独立方法
陈家宜, 王介民, 光田宁
1993, 17(1): 21-26. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.03
摘要:
本文提出一种只用单一超声风温仪的平均风速和湍流量测定值确定地表空气动力学粗糙度的方案.该方法经Kansas实验资料验证,效果甚好,由5.66m和22.6m两层超声风温仪数据计算的z_0彼此一致,并且完全符合风速廓线确定的数值.将其用于确定HEIFE实验区平坦戈壁滩的地表粗糙度,1988年和1990年两批数据的估值结果大致相符,z_0分别为1.5×10~(-3)m和1.1×10~(-3)m.由精细风廓线观测发现该地z_0=1.2×10~(-3)m,证实了所建议的方法和z_0估值的可靠性.
中国和日本降水化学特性的分析比较
黄美元, 植田洋匡, 刘帅仁
1993, 17(1): 27-38. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.04
摘要:
本文对中国33个站、日本29个站及美国9个站的降水化学资料进行了分析比较.结果表明,中、日、美三国的降水化学特性有很大不同.三国都有酸雨,但以美国的pH平均值最低.雨水中离子总浓度以中国为最高,其中SO_4~=,NH_4~+和Ca~(++)的浓度特别高.日本雨水中Cl~-和Na~+的浓度很高.NO_3~-在美国雨水中最高.从雨水中离子结构组成和几种重要参量的比值分析表明,中国雨水中的离子浓度受陆地源影响很大,而影响日本雨水中离子浓度最大因素是海洋.在美国以工业交通污染的影响相对最大.文中还对中、日两国不同地区的降水化学特性进行了分析和讨论.
跃变型扩散的实验研究
张霭琛, 刘树华, 叶文虎
1993, 17(1): 39-43. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.06
摘要:
本文为一次沿海岸边翻越二维山丘的扩散实验.结果表明:在一定条件下,假若两层空气的湍流强度和尺度的比值不大,当烟羽从上层侵入到下层较强混合气层时,不一定产生燻烟型扩散,仅表现为扩散参数在一定水平距离上的跃变.本文同时介绍了两组风洞实验的结果,其目的在于说明扩散参数跃变存在的事实.
声雷达定量测量C_T~2中的几个问题
潘乃先
1993, 17(1): 44-51. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.07
摘要:
本文讨论了逾量衰减和风对声线的弯曲作用对声雷达接收功率的影响.分析和计算表明在很多情况下分子吸收、逾量衰减和风的影响对测量C_T~2是不能忽略的,不考虑这些因素有时可使C_T~2低估500%以上.引进有效湍流外尺度后使声散射截面表达式在实际应用中变得合理而简单.由简化的几何模型导出了风衰减因子,经计算和以往的实验事实相符.因此在原声雷达方程中应加入风衰减因子.声雷达方程加上逾量衰减算式、风衰减算式和分子衰减算式,组成了适合定量测量C_T~2的声雷达方程组.利用温度脉动仪测定低高度上的C_T~2值可使估算工作简化,此方法在多普勒声雷达上应用效果会较好,本文并给出了初步实验结果.
中国CH_4排放量的估算
王明星, 戴爱国, 黄俊,
1993, 17(1): 52-64. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.08
摘要:
1987—1989年用自动连续采样分析设备对杭州地区的稻田CH_4排放进行了三年连续观测,1988—1990年用定期采样、分析方法对四川乐山地区的稻田CH_4排放进行了三年观测.发现稻田CH_4排放率有很大的日变化、季节变化和年际变化,这些变化主要是由土壤特性、水稻生长状况以及气象条件的变化造成的.不同地区稻田CH_4排放率差别很大,变化规律也不同,这种差别主要是由土壤特性,水稻品种及气候条件的差别造成的.根据现有观测资料,估计中国稻田CH_4年排放总量为17×10~(12)g.对沼气池的CH_4泄漏进行了三年系统观测研究,发现沼气池泄漏变化范围很大,但泄漏量总起来都很小,中国1000万个沼气池不构成大气CH_4的重要源.根据沼气池的泄漏估计了农村堆肥的CH_4排放量为3.2×10~(12)g/a;根据城市、稻田附近和沙漠地区大气CH_4浓度的测量结果推算了城市CH_4排放量;根据反刍动物消耗食物总量估计了反刍家畜的CH_4排放量;根据瓦斯排放资料估计了煤矿CH_4排放量;根据文献资料估计了中国天然湿地的CH_4排放量.最后估计了中国各种源的CH_4排放总量及未来变化趋势.1988年中国CH_4排放总量为40×10~(12)g,其中一半以上来自稻田.2000年中国CH_4排放总量可达45×10~(12)g,主要是反刍动物和煤矿排放量增加.
论塔层风 、温廓线
赵鸣
1993, 17(1): 65-76. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.09
摘要:
本文改进了Zilitinkevich的工作,得到在塔层内动力学上合理的风廓线.并近似推求了不稳定层结下边界层高度h的表达式,使风、温廓线能用于不同层结.由近地层理论从近地层风、温求出通量后,即可推求塔层风、温分布.325m气象塔资料证明这一廓线达到一定的精度.
荒漠绿洲边界层结构的数值模拟
苗曼倩, 季劲钧
1993, 17(1): 77-86. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.10
摘要:
陆-气相互作用和中小尺度天气系统的研究中,水平不均匀边界层和水平不均匀地表的强迫作用都是重要的物理过程.本文用已建立的陆面过程与大气边界层耦合模式(BLCM),较详细地研究了草地周围为荒漠(半沙漠)的地表植被不均匀而造成的边界层结构特征和局地环流及其昼夜变化.通过边界层顶影响自由大气不同尺度的运动.模式结果揭示出最强的上升和下沉运动是发生在荒漠-草地间动力和热力不连续的界面附近,且呈现出不对称性.
我国西南地区云水化学的某些基本特征
沈志来, 吴玉霞, 肖辉,
1993, 17(1): 87-96. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.11
摘要:
本文介绍了1989年9—10月份在成都、重庆和贵阳地区进行的一次酸雨综合观测中得到的以这些地区为代表的西南地区云水化学的一些基本特征.结果说明,该地区云水已酸化.从云水酸度和化学组分时空分布规律及其变化,云水和雨水化学组分对比分析表明,该地区云下过程对雨水酸化起重要作用.
大气边界层观测资料的质量控制方案研究及其应用
陈明, 洪钟祥
1993, 17(1): 97-105. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.12
摘要:
利用北京325m气象观测塔的历年数字化观测资料,本文设计了一种对边界层实测资料进行质量控制的方案.该方案从气象学及气候学的一般特性出发,利用逐点、分段、加权拟合法,对单站资料的空间点列依次进行气候极值诊断、天气学诊断、异点拟合诊断、一致性拟合诊断,从而达到判断和修正资料中异点的目的.分析结果表明:该方案不仅具有较强的诊断力,而且在改变控制参数时,也能应用到其它气象资料的质量控制中去,这使该方案同时具有一定的普适性和实用价值.
二氧化硫干沉降的测量
范思泓, 洪钟祥, 周乐义,
1993, 17(1): 106-111. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.13
摘要:
通过在成都市郊对二氧化硫气体浓度和气象要素进行同步梯度观测,得到二氧化硫的干沉降速度.总结了影响二氧化硫干沉降速度的主要因子及日变化规律,发现其干沉降速度白天大于夜间,并在白天午后15时前后出现极大值,夜间2时前后出现极小值,平均沉降速度为1—1.5cm/s,且随稳定度的增加干沉降速度减小.
山谷环流转换的高阶闭合数值模拟及其理论分析
齐瑛, 傅抱璞
1993, 17(1): 112-120. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.14
摘要:
本文利用二维高阶矩湍流闭合的中尺度数值模式,模拟并讨论了孤立地形之上由白天谷风环流系统向夜问山风环流系统转换阶段的流场结构.结果指出,残余加热源激发出的重力内波对环流转换阶段的流场演变起着极其重要的作用,同时亦给出了相应的湍流结构图象.
气候和环境生态系统的动力学问题
曾庆存
1993, 17(1): 121-125. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1993.01.15
摘要:
这是作者在“复杂性科学讨论会”(1991年2月,北京)和“大气边界层物理和大气化学讨论会”(1991年11月,北京)上作的报告的提纲,系统地论述建立“气候和环境生态系统动力学”的各方面问题,分为10部分,即(1)为什么要研究气候和环境生态系统的动力学;(2)研究对象、它的复杂性及与其他学科的关系;(3)研究方法和研究课题;(4)建模问题;(5)模式的理性检验;(6)系统的初等性质研究和模式的简化方法;(7)最简化模式的严格分析研究;(8)数值模拟和计算方法研究;(9)资料同化问题;(10)控制和改造自然问题.文中强调必须把描述性的研究上升为具有严格逻辑推理和定量计算的科学,因此特别注意动力学模式的建立、检验、分析和计算问题,并指出控制和改造自然的工程乃是复杂巨系统的控制和规划问题.