大气边界层高度论文-赵采玲,李耀辉,柳媛普,周甘霖,张铁军

大气边界层高度论文-赵采玲,李耀辉,柳媛普,周甘霖,张铁军

导读:本文包含了大气边界层高度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:L波段探空,ERA-Interim资料,大气边界层高度,中国西北地区

大气边界层高度论文文献综述

赵采玲,李耀辉,柳媛普,周甘霖,张铁军[1](2019)在《中国西北地区大气边界层高度变化特征——基于探空资料与ERA-Interim再分析资料》一文中研究指出利用中国西北地区2015年9月至2016年8月38个站点L波段探空观测、2016年7月加密探空观测和ERA-Interim边界层高度资料,对比分析了西北地区大气边界层高度变化特征。观测资料表明,在中国西北地区,08:00(北京时,下同)冬季边界层高度最高; 20:00春季边界层高度最高,边界层高度从西部到东部有显着降低的趋势。ERA-Interim资料基本能表现出边界层高度的区域分布,但相对于探空观测得到的边界层高度,除夏季20:00外,ERA-Interim再分析资料边界层高度均偏低。全年平均而言,08:00(20:00)偏低160 m(170 m),其中在08:00(20:00),冬季(春季)偏低最显着。08:00边界层高度与低层稳定度、近地层温度和风速相关更加显着; 20:00边界层高度与低层稳定度和相对湿度相关更加显着。2016年7月加密观测资料对比表明,ERA-Interim资料的对流(中性)边界层高度显着偏高;低层稳定度、相对湿度偏小,风速偏大可能是造成边界层高度偏高的原因; ERA-Interim资料的稳定边界层高度偏低,与低层稳定度和近地层温度偏低相关,但其影响因素相对更加复杂。(本文来源于《高原气象》期刊2019年06期)

常蕊,朱蓉,尹宜舟,马文通,章大全[2](2019)在《基于频谱补偿和数值模拟技术的江苏近海大气边界层百米高度处极端风速研究》一文中研究指出在平均风速基本满足近海风力发电需求的前提下,近海大气边界层百米高度处极端风速的合理估算成为中国海上风电开发领域的研究热点。与低纬度海域台风极端风速的广泛研究不同,由于缺乏有效的技术手段,对于台风影响相对较少的中纬度海域,极端风速的科学认识明显不足。研究以江苏近海为例,通过频谱分析技术,定量刻画了数值模拟风速能谱在高频波段的能量衰减和截断特征;进而利用风速能谱曲线在频率域的积分及其在高频波段的补偿,实现无观测区域年最大风速的估算。与台风风场数值模拟技术相结合,综合考虑了中国中纬度海域受寒潮大风和热带气旋大风影响的复杂、特有气候特征,建立了一套可推广应用的近海大气边界层百米高度处极端风速估算的新方法。据此推算了江苏近海100 m高度处50年一遇的极端风速。结果表明:受寒潮大风影响,江苏北部海域的50年一遇风速超过40 m/s;少量北上的热带气旋则造成响水和如东附近海域40 m/s,甚至44 m/s以上的50年一遇风速;中部盐城附近海域的50年一遇风速则普遍低于35 m/s。研究成果不仅为该海域近海海洋工程的开发设计及安全运行提供重要的科学支撑,同时也有助于加深对中国极端气候事件的科学认识和大气边界层科学理论的发展。(本文来源于《气象学报》期刊2019年05期)

霍志丽,张苏平,郭九华,龙景超[3](2019)在《2015年4月一次穿过东海黑潮锋大气边界层高度变化的观测分析》一文中研究指出本文利用东方红2号科学考察船2015年4月2—3日穿过东海黑潮海洋锋的海上观测资料,结合卫星遥感和再分析资料,分析了由西北向东南穿过东海黑潮海洋锋过程中海上大气边界层(MABL)高度的变化、层积云的发展与云量减少的原因,得出以下结论:(1)在海洋锋的暖水侧,海洋蒸发加强,MABL稳定度减弱,湍流混合加强,在MABL底形成湿层,大气层结由条件性不稳定转为不稳定,这可能是海洋锋暖水侧低云发展的一个主要原因。(2)由于受到天气尺度扰动的影响,海表面水平风散度辐合上升,使得MABL中上升运动加强,导致海洋锋暖水侧MABL顶高度和云底高度升高。顺船行驶的东南方向,SST下降,潜热通量减少,使得水汽输送减少,同时MABL中退耦加强,云中夹卷维持,导致云量减少。(3)垂直混合可导致混合层上部气温下降,逆温层加强,同时云顶长波辐射也可导致降温。由于云的存在,云顶附近逆温层强度逐渐加强,改变了MABL内水汽和热通量的垂直分布,这些变化表明,云和MABL垂直结构之间可能存在的反馈效应。本研究有助于理解云与MABL垂直结构之间的反馈效应。(本文来源于《中国海洋大学学报(自然科学版)》期刊2019年11期)

徐丽丽[4](2019)在《大气边界层高度的地基遥感观测及其在中国的分布和趋势》一文中研究指出大气边界层是直接受到地球下垫面影响的低层大气,是热量、水汽、大气污染物等能量和物质从地面向大气中输送的纽带,天气系统的发生发展、气候变化以及人类活动对地球系统的影响均与边界层内的大气运动紧密相连。大气边界层高度(Boundary Layer Height,简称BLH)是描述大气边界层结构特征的关键参数,对BLH的研究有助于了解边界层过程和结构,以及对局地大气污染监测和预报、天气和气候变化的研究具有重要的意义。本文利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)的微脉冲激光雷达(MPL-4B)和微波辐射计(TP/WVP-3000)的地基遥感数据反演确定大气边界层高度,比较和分析了两种数据的结果。此外,利用欧洲中心ERA-Interim再分析数据和怀俄明大学无线电探空数据计算分析了中国地区的BLH气候特征。(1)基于激光雷达确定BLH时,云层引起的较强回波和夜间残余层都会影响算法的准确性和稳定性。经过云识别算法去除云层的影响,并以白天对流边界层顶作为检索夜间BLH的上限,再利用Haar小波协方差法确定BLH,得到了更加可靠的结果,且方法简单,适合大量数据的自动化处理。对于微波辐射计观测的数据,当有贴地逆温层存在时,将贴地逆温层顶部确定为BLH,其他情况下将位温梯度最大的高度确定为BLH。对比激光雷达和微波辐射计的BLH结果,两种地基遥感数据均准确地确定了边界层高度。由激光雷达确定的BLH高于微波辐射计的结果,而且日变化的振幅更大,为500 m,微波辐射计的日变化振幅约为300 m。由于气溶胶层的下降晚于大气层结状态的改变,微波辐射计所得的BLH在17:00(Local time,LT)开始下降,激光雷达所得的BLH在18:00 LT后才开始有明显的降低。(2)为了解中国区域的BLH气候特征,利用1979年1月至2017年12月的ERA-Interim再分析数据和怀俄明大学无线电探空数据采用总体理查森数方法确定BLH,并分析中国区域BLH的气候分布特征和变化趋势。首先,对于利用怀俄明大学探空数据(主要是标准等压面和特性层上的探空数据)确定BLH的可靠性,本文利用北京站(54511)和榆中站(52983)高垂直分辨率的秒级探空数据进行验证,两种垂直分辨率的数据得出的BLH的相关系数,在北京站08:00和20:00 BJT分别为0.96和0.94,榆中站分别为0.75和0.85,均通过显着性检验,故标准等压面和特性层上的探空数据的垂直分辨率可以满足总体理查森数确定BLH的需要,因此利用这类由怀俄明大学气象网站提供的无线电探空数据来研究1979年至2017年中国地区的BLH的气候特征。ERA-Interim再分析数据和无线电探空数据得出的BLH相关系数为0.35-0.73,并通过了显着性检验。因此,由ERA-Interim再分析数据计算得出的BLH可以揭示中国地区BLH的特征。由ERA-Interim再分析数据得出的1979年至2017年的BLH平均值分布特征可知,塔克拉玛干沙漠等戈壁沙漠地区、青藏高原地区和内蒙古东部地区是明显的BLH高值区,约400 m;祁连山脉、天山山脉,云贵高原东南部以及四川盆地为BLH明显的低值区,约150 m,BLH的高低值中心均对应有地面感热通量的高值区和低值区。同时BLH高值区的标准差最大,为250-300 m,BLH低值区的标准差最低,为100-150 m。在季节变化特征上,西北地区的BLH夏季最高,春季次之,冬季最低。青藏高原地区的BLH在春季和冬季的BLH高于夏季和秋季。东北地区的BLH春季最高,夏季次之,冬季最低。对比无线电探空的BLH月变化和季节变化,ERA-Interim所揭示的特征得到了一定的验证。根据1979-2017年的ERA-Interim再分析数据得出的BLH变化趋势,祁连山脉地区、青藏高原东南部、新疆北部、内蒙古中部、东北平原地区、山东半岛、云贵高原东南部和华南地区的BLH有显着的下降趋势,以14:00 BJT最为明显,降幅最大可达-2 m/year;黄土高原东部地区、塔克拉玛干沙漠周边的山脉地区、青藏高原东南部边缘以及京津地区的上升趋势显着,以14:00 BJT最为明显,最高可达0.9 m/year,以02:00 BJT上升区域范围最大。利用无线电探空数据计算的BLH验证了上述变化趋势,但也存在某些站点趋势的不一致,总体来说,我国的BLH具有显着的气候变化趋势和区域性差异。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01)

冯成栋,顾明[5](2019)在《基于RANS对考虑风向随高度偏转的大气边界层自保持研究》一文中研究指出从基本方程出发,通过调整k-ε模型基本参数,对考虑风向随高度偏转的不可压缩中性层结水平均匀稳态正压大气边界层进行了模拟。通过少量网格预前模拟、主模拟和近地面物理量调整叁个步骤,对风场的自保持实现方法进行了探讨。研究表明,通过调整k-ε模型基本参数,可以取得与实测较一致的模拟结果。少量网格预前模拟得到的风场应用于主模拟中,各物理量均可以在流域中得到较好的保持。通过ANSYS Fluent中的Fixed Values操作进行近地面物理量调整,可以取得更加理想的自保持结果。(本文来源于《工程力学》期刊2019年02期)

苏彦入,吕世华,范广洲[6](2018)在《青藏高原夏季大气边界层高度与地表能量输送变化特征分析》一文中研究指出利用NCEP-FNL大气边界层高度资料和NCEP/DOE(NECP2)的地面感热、潜热通量再分析格点资料,分析了2000-2016年夏季青藏高原(下称高原)地区的大气边界层高度及感热、潜热的基本气候特征、年际变化及空间分布,地表能量输送对大气边界层高度的影响机理,并分析了影响大气边界层高度与地表能量输送的主要影响因子。结果表明:夏季高原整体呈大气边界层高度显着下降,潜热通量显着上升,感热通量先增后降的变化趋势。2009年是高原大气边界层高度的气候突变时间点,其他物理量的变化趋势也在2009年发生了转折变化。大气边界层高度和地表能量输送的线性变化趋势分布具有明显的区域差异,以91°E为界将高原分为东、西两部分,东部与西部地区的变化特征明显不同;东部、西部地区的变化特征2009年前后也有很大差异。影响西部地区大气边界层高度和地表热通量的主要因子是0~10 cm土壤含水率和10 m风速;影响东部地区大气边界层高度和地表热通量的主要因子则是云量。在2009年气候突变时间前、后,各影响因子的影响程度有很大变化。夏季高原低层热低压辐合、高层南亚高压辐散的环流形式,为地表能量输送影响高原大气边界层发展提供了动力条件,有利于上升运动。上升运动的气流能将水汽相变中释放的凝结潜热输送至对流层上层,有利于形成潜热通量和南亚高压的正反馈。(本文来源于《高原气象》期刊2018年06期)

颜曦,赵军[7](2018)在《激光雷达获取大气边界层高度几种方法的研究》一文中研究指出大气边界层(Atmospheric boundary layer或Planetary boundary layer,简称ABL或PBL)是指直接受地面影响的对流层部分,响应地面作用的时间尺度为一个小时或更短~([1])。大气边界层与人类的生存息息相关。大气边界层高度是遥感监测研究近地面颗粒物过程的重要参量~([2])。这对于我们研究雾霾、沙尘暴等大气污染过程的产生发展和连续演变十分重要。随着激光雷达探测能力的增强以及对城市污染问题的日趋重视,激光雷达探测在城区边界层(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S11 城市气象与环境——第七届城市气象论坛》期刊2018-10-24)

高星星,陈艳,张镭,张武[8](2018)在《基于CALIPSO卫星数据的全球大气边界层高度时空分布特征》一文中研究指出通过CALIPSO卫星观测数据利用改进的最大标准差方法反演了全球范围2009年1月-2014年12月的行星边界层(PBL)高度.针对CALIPSO卫星获得的PBL高度,利用SACOL站NIES激光雷达和ECMWF PBL高度数据进行了验证.结果表明,CALIPSO卫星数据与NIES激光雷达数据的相关性为0.83, ECMWF与NIES激光雷达数据的相关性为0.41,均通过95%的显着性水平检验.全球陆地PBL高度以及季节变化趋势都明显高于海洋,且呈现相反的变化趋势,陆地PBL高度最大值发生在夏季,最小值出现在冬季,而水面上则相反;中国区域PBL高度常年存在两个高值中心,分别位于青藏高原和沿海地区;冬季北美和亚洲东部海岸沿线地区的PBL高度比周围海洋PBL高度明显偏高;CALIPSO卫星获得的全球平均PBL高度75%集中在距地面2km以内的范围,集中在0.5~0.75 km的最多.(本文来源于《兰州大学学报(自然科学版)》期刊2018年05期)

周亚东,何报寅,寇杰锋,钟玉龙[9](2018)在《华北平原地下水水位持续下降对大气边界层高度影响的初步研究》一文中研究指出利用GRACE重力卫星反演所得到的华北平原2003年~2015年的月均等效水高数据以及根据NCEP/NCAR再分析资料获取的华北平原大气边界层高度数据,对近13a来上午6时的边界层高度和等效水高的年均值、月均值以及季节均值进行相关性分析,同时也对边界层高度和地下水水位变化的一致性进行了初步分析.结果表明:近13a来上午6时的年均边界层高度和年均等效水高均呈现波动下降的特点,二者具有显着的线性相关性,R2为0.57;边界层高度对于地下水水位的变化响应具有一定滞后性,滞相关分析表明二者之间的滞后性在时间上可能表现为3个月.华北平原地下水水位持续下降,可能导致了华北区域大气边界层高度的下降,从而减弱了大气污染物在垂直方向上的扩散,减少了大气环境容量.因此,地下水水位下降可能是加重华北平原灰霾天气的一个重要因素之一,该研究为更全面研究我国灰霾的形成机理提供一个新的视角.(本文来源于《华中师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

张祥,张叶晖,韩靖博,张乐,史婉蓉[10](2018)在《北极扬马延岛大气边界层高度的气候特征分析》一文中研究指出基于1973—2015年间的全球综合无线电探空资料(IGRA),采用总体理查逊数(Bulk Richardson Number)方法,分析了北极扬马延岛43年间的大气边界层高度变化特征,并对其多年月均大气边界层高度变化以及年均大气边界层高度变化进行深入分析探讨。结果显示,扬马延岛白天对流边界层高度高于夜晚稳定边界层高度,夏季多年月均大气边界层高度远低于冬春季节的高度,夏季平均高度仅为262 m,而冬春季节高度在600 m附近。大气边界层高度的变化与地面相对湿度的变化呈现较好的反相关关系。由于受到墨西哥湾暖流的影响,岛屿全年温差较小,夏季的相对湿度较大,导致潜热通量较多,抑制了边界层内的对流过程,造成夏季大气边界层高度较低。此外,其年均高度在1973—1988年间出现波动下降,而后在1988—1995年快速上升,最后于1995—2015年间变化平稳。(本文来源于《极地研究》期刊2018年02期)

大气边界层高度论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在平均风速基本满足近海风力发电需求的前提下,近海大气边界层百米高度处极端风速的合理估算成为中国海上风电开发领域的研究热点。与低纬度海域台风极端风速的广泛研究不同,由于缺乏有效的技术手段,对于台风影响相对较少的中纬度海域,极端风速的科学认识明显不足。研究以江苏近海为例,通过频谱分析技术,定量刻画了数值模拟风速能谱在高频波段的能量衰减和截断特征;进而利用风速能谱曲线在频率域的积分及其在高频波段的补偿,实现无观测区域年最大风速的估算。与台风风场数值模拟技术相结合,综合考虑了中国中纬度海域受寒潮大风和热带气旋大风影响的复杂、特有气候特征,建立了一套可推广应用的近海大气边界层百米高度处极端风速估算的新方法。据此推算了江苏近海100 m高度处50年一遇的极端风速。结果表明:受寒潮大风影响,江苏北部海域的50年一遇风速超过40 m/s;少量北上的热带气旋则造成响水和如东附近海域40 m/s,甚至44 m/s以上的50年一遇风速;中部盐城附近海域的50年一遇风速则普遍低于35 m/s。研究成果不仅为该海域近海海洋工程的开发设计及安全运行提供重要的科学支撑,同时也有助于加深对中国极端气候事件的科学认识和大气边界层科学理论的发展。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

大气边界层高度论文参考文献

[1].赵采玲,李耀辉,柳媛普,周甘霖,张铁军.中国西北地区大气边界层高度变化特征——基于探空资料与ERA-Interim再分析资料[J].高原气象.2019

[2].常蕊,朱蓉,尹宜舟,马文通,章大全.基于频谱补偿和数值模拟技术的江苏近海大气边界层百米高度处极端风速研究[J].气象学报.2019

[3].霍志丽,张苏平,郭九华,龙景超.2015年4月一次穿过东海黑潮锋大气边界层高度变化的观测分析[J].中国海洋大学学报(自然科学版).2019

[4].徐丽丽.大气边界层高度的地基遥感观测及其在中国的分布和趋势[D].兰州大学.2019

[5].冯成栋,顾明.基于RANS对考虑风向随高度偏转的大气边界层自保持研究[J].工程力学.2019

[6].苏彦入,吕世华,范广洲.青藏高原夏季大气边界层高度与地表能量输送变化特征分析[J].高原气象.2018

[7].颜曦,赵军.激光雷达获取大气边界层高度几种方法的研究[C].第35届中国气象学会年会S11城市气象与环境——第七届城市气象论坛.2018

[8].高星星,陈艳,张镭,张武.基于CALIPSO卫星数据的全球大气边界层高度时空分布特征[J].兰州大学学报(自然科学版).2018

[9].周亚东,何报寅,寇杰锋,钟玉龙.华北平原地下水水位持续下降对大气边界层高度影响的初步研究[J].华中师范大学学报(自然科学版).2018

[10].张祥,张叶晖,韩靖博,张乐,史婉蓉.北极扬马延岛大气边界层高度的气候特征分析[J].极地研究.2018

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