杭州湾地区大气边界层风场特征研究
发布时间：2021-06-27 21:44
人类活动与大气边界层中进行的物理化学过程密切相关,大气边界层风场的结构很大程度上影响了大气污染物的传输扩散。研究大气边界层风场特征对合理指导生活生产活动的意义重大。本文针对杭州湾的大气边界层风场,利用地面常规观测资料、风廓线雷达资料、探空资料等分析了近地层风廓线风切变系数、低空急流等边界层风场的基本特征,并统计了该地区的海陆风特征。最后选取了一个该地区较为典型的大气边界层风场个例,利用WRF-Chem数值模拟分析了海陆风过程中污染物的传输特征。本文主要结论如下:（1）利用宁波站、宝山站和嵊泗站的地面常规观测资料,通过统计风玫瑰图可以发现宁波站全年以北西北风和南东南风为主,夏季受到太平洋高压的影响,1/3以上为东南风,冬季则在蒙古高压的控制下盛行西北风。宝山站全年以东东北风为主,嵊泗站则全年以南风和北西北风为主,西风尤其的少。以嵊泗站作为背景风的代表站进行对比,发现宝山站和宁波站的东西风分量都明显增加,其中宁波站以偏西风的增长为主。（2）利用宁波站和上海站的风廓线雷达资料统计了该地区边界层风廓线的特征,秋季边界层内平均风速最小,平均风速为5.91m/s。春季风速昼夜变化不明显,在高层出现...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一本文主要研究区域及站点
本文对杭州湾风场的资料分析主要采用了地面常规观测数据和风廓线雷达??数据。地面气象站选取了宁波站、宝山站和嵊泗站的资料，在分析宁波地区的数??据时，对宁海、三门、北仑、奉化、象山和鄞州站的数据都进行了预处理，如图??２－１中所示，发现除了鄭州站外其余站点都比较明显地受到浙江西南山地的影响，??山地阻碍了西南方向的风，使得风的观测代表性受到影响，因此下文中所说宁波??站地面观测资料是指鄞州站的观测。宁波站地面常规观测数据从２０１３年１月１??日到２０１６年１２月３１日，每日有２４个时次，时间分辨率为１小时，有少量缺测。??上海地区的资料取的是宝山站的数据，地面常规观测的数据从２０１５年１月１曰??到２０１６年１２月３１日，每日有８个时次，时间分辨率为３小时，２０１５年４月份??有大量缺测，从４月８日至４月２８曰均没有数据，其余时次有少量缺测。嵊泗??站地面常规观测的数据的时间分辨率和宝山站相同，缺测时次也基本一致。表??２－１、表２＿２是地面常规观测资料缺测的时次统计。??
对于海陆风扰动过程的判别，本文利用地面常规观测和风廓线雷达的数据，??根据宁波地区海岸线特点，将地面风分为南－北向风和东－西向风。以东＿西向风??为例，如图２－３，蓝色圆点为东－西方向的原始风速数据，选择０－１１时和１２－２３??时线性拟合白天和夜间的风速斜率，橙色实线为白天的线性拟合曲线，黄色实线??为夜晚的线性拟合曲线，当白天斜率为负夜间为正（以东－西方向为例，由西风??转向东风再转向西风，南－北方向同理）时，视作一个海陆风天，把线性拟合斜??率视作海陆风发展趋势，而这种海陆风发展趋势就是海陆风扰动强度。??表２－４边界层低空急流定义??￥￥?风速标准?高度标准??Ｂ＇＾＾ａｒ?比较高处的极小值风速大２．?５ｍ／ｓ以上的极大风?无??Ｃ１９．＾）７?；??比３ｋｍ处的风速大６ｍ／ｓ以上的风速极大值，且大于１２ｍ／ｓ?１．５ｋｍ??Ｃ１９〇〇；??（ｉｎｏ〇ｖ?比＿ｈ层风速大２ｍ／ｓ的风速极大值?１．５ｋｍ??ｖｉｙ〇〇）??比相邻风速大〇．５ｍ／ｓ的风速极大值?ｌ．ｆ５ｋｍ??ＣｚＯｕｂ；??１５００?Ｈ?１?１一￣？￣￣１???１２００??＾?９００?低空急流出现高度?‘??〇）??ｉ?????｜?６００－??３００?－?？??低空急流强度＝（ａ＋ｂ）／２??ａ?？?ａ??〇??０?２?４?ｂ?６?８??ｗｉｎｄ?ｓｐｅｅｄ（ｍ／ｓ）??图２－２边界层低空急流判别标准示意图。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]大气边界层与风力发电的相互作用研究综述[J]. 张双益,胡非. 高原气象. 2017(04)
[2]边界层低空急流导致北京PM2.5迅速下降及其形成机制的个例分析[J]. 廖晓农,孙兆彬,何娜,赵普生,马志强. 环境科学. 2016(01)
[3]海峡西岸海陆风特征及对大气污染物浓度影响[J]. 林长城,吴滨,陈彬彬,郑秋萍,陈晓秋,林文. 环境科学与技术. 2015(S1)
[4]持续性霾天气与大气边界层气象条件的关系分析[J]. 杨雪艳,杜倩,慕秀香,张梦远. 安徽农业科学. 2015(03)
[5]CFL-03型边界层风廓线雷达的原理及其应用[J]. 许丽萍,刘敏,李礼,余家燕,刘芮伶. 分析仪器. 2014(05)
[6]国内外空气质量模型研究进展[J]. 薛文博,王金南,杨金田,雷宇,汪艺梅,陈曦. 环境与可持续发展. 2013(03)
[7]复杂地形地区WRF模式四种边界层参数化方案的评估[J]. 张小培,银燕. 大气科学学报. 2013(01)
[8]渤海湾西岸海风时空演变特征观测分析[J]. 许启慧,苗峻峰,刘月琨,黄利萍,高佳琦. 海洋预报. 2013(01)
[9]葫芦岛海上大风典型个例分析[J]. 李明春,费杰. 吉林农业. 2012(12)
[10]中国地区低空急流研究进展[J]. 赛瀚,苗峻峰. 气象科技. 2012(05)
硕士论文
[1]海—气动量通量及海洋大气边界层湍流特征分析[D]. 顾明.中国海洋大学 2010
本文编号：3253663
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一本文主要研究区域及站点
本文对杭州湾风场的资料分析主要采用了地面常规观测数据和风廓线雷达??数据。地面气象站选取了宁波站、宝山站和嵊泗站的资料，在分析宁波地区的数??据时，对宁海、三门、北仑、奉化、象山和鄞州站的数据都进行了预处理，如图??２－１中所示，发现除了鄭州站外其余站点都比较明显地受到浙江西南山地的影响，??山地阻碍了西南方向的风，使得风的观测代表性受到影响，因此下文中所说宁波??站地面观测资料是指鄞州站的观测。宁波站地面常规观测数据从２０１３年１月１??日到２０１６年１２月３１日，每日有２４个时次，时间分辨率为１小时，有少量缺测。??上海地区的资料取的是宝山站的数据，地面常规观测的数据从２０１５年１月１曰??到２０１６年１２月３１日，每日有８个时次，时间分辨率为３小时，２０１５年４月份??有大量缺测，从４月８日至４月２８曰均没有数据，其余时次有少量缺测。嵊泗??站地面常规观测的数据的时间分辨率和宝山站相同，缺测时次也基本一致。表??２－１、表２＿２是地面常规观测资料缺测的时次统计。??
对于海陆风扰动过程的判别，本文利用地面常规观测和风廓线雷达的数据，??根据宁波地区海岸线特点，将地面风分为南－北向风和东－西向风。以东＿西向风??为例，如图２－３，蓝色圆点为东－西方向的原始风速数据，选择０－１１时和１２－２３??时线性拟合白天和夜间的风速斜率，橙色实线为白天的线性拟合曲线，黄色实线??为夜晚的线性拟合曲线，当白天斜率为负夜间为正（以东－西方向为例，由西风??转向东风再转向西风，南－北方向同理）时，视作一个海陆风天，把线性拟合斜??率视作海陆风发展趋势，而这种海陆风发展趋势就是海陆风扰动强度。??表２－４边界层低空急流定义??￥￥?风速标准?高度标准??Ｂ＇＾＾ａｒ?比较高处的极小值风速大２．?５ｍ／ｓ以上的极大风?无??Ｃ１９．＾）７?；??比３ｋｍ处的风速大６ｍ／ｓ以上的风速极大值，且大于１２ｍ／ｓ?１．５ｋｍ??Ｃ１９〇〇；??（ｉｎｏ〇ｖ?比＿ｈ层风速大２ｍ／ｓ的风速极大值?１．５ｋｍ??ｖｉｙ〇〇）??比相邻风速大〇．５ｍ／ｓ的风速极大值?ｌ．ｆ５ｋｍ??ＣｚＯｕｂ；??１５００?Ｈ?１?１一￣？￣￣１???１２００??＾?９００?低空急流出现高度?‘??〇）??ｉ?????｜?６００－??３００?－?？??低空急流强度＝（ａ＋ｂ）／２??ａ?？?ａ??〇??０?２?４?ｂ?６?８??ｗｉｎｄ?ｓｐｅｅｄ（ｍ／ｓ）??图２－２边界层低空急流判别标准示意图。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]大气边界层与风力发电的相互作用研究综述[J]. 张双益,胡非. 高原气象. 2017(04)
[2]边界层低空急流导致北京PM2.5迅速下降及其形成机制的个例分析[J]. 廖晓农,孙兆彬,何娜,赵普生,马志强. 环境科学. 2016(01)
[3]海峡西岸海陆风特征及对大气污染物浓度影响[J]. 林长城,吴滨,陈彬彬,郑秋萍,陈晓秋,林文. 环境科学与技术. 2015(S1)
[4]持续性霾天气与大气边界层气象条件的关系分析[J]. 杨雪艳,杜倩,慕秀香,张梦远. 安徽农业科学. 2015(03)
[5]CFL-03型边界层风廓线雷达的原理及其应用[J]. 许丽萍,刘敏,李礼,余家燕,刘芮伶. 分析仪器. 2014(05)
[6]国内外空气质量模型研究进展[J]. 薛文博,王金南,杨金田,雷宇,汪艺梅,陈曦. 环境与可持续发展. 2013(03)
[7]复杂地形地区WRF模式四种边界层参数化方案的评估[J]. 张小培,银燕. 大气科学学报. 2013(01)
[8]渤海湾西岸海风时空演变特征观测分析[J]. 许启慧,苗峻峰,刘月琨,黄利萍,高佳琦. 海洋预报. 2013(01)
[9]葫芦岛海上大风典型个例分析[J]. 李明春,费杰. 吉林农业. 2012(12)
[10]中国地区低空急流研究进展[J]. 赛瀚,苗峻峰. 气象科技. 2012(05)
硕士论文
[1]海—气动量通量及海洋大气边界层湍流特征分析[D]. 顾明.中国海洋大学 2010
本文编号：3253663
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