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搜索到364篇“ 对流边界层“的相关文章

对流边界层灰区尺度数值模拟研究进展被引量：1: 2024年; 随着计算能力的不断提高,数值天气预报模式的水平网格分辨率已经达到公里—次公里量级,这一网格尺度与对流边界层中的湍流特征尺度相当,数值模式可以对有组织对流结构进行解析计算。传统的一维边界层参数化方案(适用于几公里或更粗水平分辨率)和大涡模拟三维湍流闭合方案(适用于几十米以下水平分辨率)的假设条件在这一尺度上均不成立,称为对流边界层的灰区尺度。在讨论传统参数化方法的适用性和局限性的基础上,从理论、方案方法和影响3个方面介绍了对流边界层灰区尺度的研究进展,总结了近20年来国内外发展的各对流边界层灰区尺度模拟方法的特点,探讨了该尺度上边界层过程对数值模式中其他物理过程(如浅/深对流等)的影响,最后展望了未来可能的研究方向和思路。; 魏伟白嘉怡; 关键词：尺度自适应边界层参数化对流边界层

过去30年北京地区大气对流边界层高度的变化特征及其影响因素: 2024年; 大气对流边界层高度的演变对天气和气候变化具有重要影响,目前关于北京地区对流边界层高度的气候特征研究较少。利用1992—2022年的高分辨率ERA5再分析资料,研究了过去30年北京地区对流边界层高度的气候特征。首先使用无线电探空观测数据评估了ERA5大气对流边界层高度数据的表现,结果显示ERA5可以很好地再现探空观测的对流边界层高度变化特征。其次研究了对流边界层高度的年际变化、季节变化和日变化特征,以及对流边界层高度与关键气象要素的相关性。结果表明,过去30年春季和秋季的对流边界层高度分别以61.6 m·(10 a)^(-1)和13.1 m·(10 a)^(-1)的速率呈逐年减小趋势,夏季和冬季的对流边界层高度分别以2.9 m·(10 a)^(-1)和7.7 m·(10 a)^(-1)的速率呈逐年增加趋势。春季、夏季、秋季、冬季中午时段的对流边界层高度中位数分别约为1700、1100、950、800 m。春季在全年四个季节中的对流边界层高度发展最高,是因为春季地表感热通量最大,同时大气层结的不稳定程度最强。通过分析对流边界层高度与感热通量、位温直减率、地气温差的相关关系,发现在春季,当感热通量每增大100 W·m^(-2)时,对流边界层高度升高615 m;当位温直减率每增大1℃·km^(-1)时,对流边界层高度升高1376 m;当地气温差增大1℃时,对流边界层高度升高175 m。; 赖悦李林王辉张宏文夏芸洁韦涛孟磊; 关键词：再分析资料无线电探空影响因素

夏季青藏高原对流边界层高度东西差异对环流场的影响被引量：1: 2023年; 基于2013—2015年6—8月“第三次青藏高原大气科学试验(TIPEX-Ⅲ)”和常规气象业务探空观测资料、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)第5代再分析(ERA-5)数据以及“国际卫星云气候计划(ISCCP)”云量资料,采用统计分析和物理量诊断分析方法,研究了夏季青藏高原(简称高原)大气对流边界层高度东西差异对高原地区天气尺度环流的影响。结果表明:高原对流边界层高度东西差异表现出明显的日变化,且这种差异呈现西高东低的分布特征,主要由西部对流边界层高度明显增大所致。当中午对流边界层高度东西向差异增大时,午后地面虚位温6 h变差呈西部高、东部低的特征,且西部变化更明显,高原西部对流边界层内温度升高,东部略降低,并伴随着高原西部对流边界层内气压降低、高层升高且低压系统较浅薄,而东部低层气压升高;高原低层东高西低的气压场特征产生了异常东西向气压梯度,引起高原中部低层出现偏南风异常,伴随着西部的低层异常辐合和高层异常辐散;同时,浅薄的低压有助于当地低云发展。; 李怡霖赵平车军辉王迎春王慧美张超叶佳馨; 关键词：青藏高原云量

瑞利数对竖直恒温面处自然对流边界层不稳定性的影响被引量：1: 2022年; 文章采用ANSYS FLUENT软件模拟竖直恒温面处的自然对流现象,探究瑞利数Ra对自然对流边界层不稳定性的影响。该次模拟选用7种不同Ra,其变化范围为5.31×10^(8)~5.31×10^(9),在模型中加入形式为T=2A(Rand(0,1)-0.5)的随机式扰动和形式为T=Asin(2πf_(c)t)的正弦式扰动,对比在不同Ra和扰动形式下自然对流边界层的状态。模拟结果表明:在无扰动、随机式扰动和正弦式扰动状态下,随着Ra增大,竖直恒温壁面处的自然对流热边界层厚度均减小;在随机式扰动和正弦式扰动下,竖直恒温面处的自然对流热边界层沿竖直方向存在振荡,且相比于随机式扰动,正弦式扰动下的热边界层的震荡幅度更大;Ra在5.31×10^(8)~5.31×10^(9)的范围内,自然对流边界层的特征频率与Ra间的耦合公式为f_(c)=0.226Ra^(0.641)。; 王春雨刘泽勤刘聪聪赵鹏鹏; 关键词：自然对流瑞利数热边界层

日间对流边界层中的非局地动量混合被引量：1: 2021年; 日间对流边界层最显著的结构特征是在热力作用下所形成的组织化对流。与小尺度湍涡不同的是,组织化对流具有边界层尺度的垂直相干性,可实现垂直贯穿边界层的非局地物质和能量传输。本文针对对流边界层中的动量混合,探究组织化对流对动量输送的贡献。以高精度大涡模拟数据为研究资料,通过傅里叶变换、本征正交分解和经验模态分解3种滤波方法,分离组织化对流和背景湍涡,计算与两者相关的非局地和局地动量通量,发现与组织化对流相关的非局地动量通量是总通量的重要组成部分,并主导混合层中的垂直动量输送。而后,基于协谱和相位谱分析,探究组织化对流的空间结构对动量传输的影响,发现在热力主导的不稳定环境中,单体型环流结构对动量的传输效率较低。而在风切较强的近中性环境中,滚涡型组织化结构可使垂直和水平流向扰动速度的相位差减小,从而提升动量传输效率。研究结果表明,边界层方案需要包含非局地动量通量项,其参数化应考虑整体稳定度对传输效率的影响。; 赵昭周博闻; 关键词：对流边界层动量通量大涡模拟

对流边界层中的非局地动量混合研究: 热力作用下所形成的组织化对流,是日间大气对流边界层最显著的结构特征。不同于小尺度局地湍涡,组织化对流具有边界层尺度的垂直相干性,可实现垂直贯穿边界层的非局地物质和能量传输。本文针对对流边界层中的动量混合,探究组织化对流对...; 赵昭; 关键词：对流边界层大涡模拟; 文献传递

线性温度梯度下自然对流边界层流动机理研究: 自然对流作为一种常见的流动和换热形式广泛存在于自然界以及工业应用领域，如太阳能集热器、核反应堆的冷却及电子设备的散热等。本文采用量纲分析、数值模拟和直接稳定性分析三种方法，分别对线性温度梯度下三个不同计算模型热边界层的流...; 任思涛; 关键词：自然对流换热热边界层

基于地基偏振激光雷达的中纬度平原上空对流边界层积云的观测研究: 边界层是地表和自由大气之间过渡的区域,太阳辐射到达地表的能量会通过它再次传递回大气,同时伴随着水汽、气溶胶等物质的输运和交换,在地气系统的能量收支平衡和水循环中扮演着关键角色。各种天气现象在这个区域中发生,例如积云的形成...; 詹一帆; 关键词：对流边界层积云

黄河源区鄂陵湖湖面和湖边草地对流边界层湍流结构特征的大涡模拟研究被引量：5: 2021年; 为研究黄河源区边界层湍流特征及其对物质和能量输送的影响,本文首次采用大涡模拟的方法,对比分析了黄河源区两种不同下垫面上(鄂陵湖和湖边草地)对流边界层(CBL)中精细的湍流结构特征。使用资料为2012年夏季黄河源区鄂陵湖流域野外观测实验的GPS探空资料、涡动相关观测资料。分析表明,模拟的黄河源区草地和湖上CBL的平均结构与实测结果吻合较好,但草地和湖上CBL的湍流结构特征差异较明显。模拟结果显示,草地CBL内湍能收支、湍流特征量的时空分布和湍涡结构特征均与陆地上热力驱动CBL的研究结果一致;湖上CBL顶部存在明显的对流卷特征,且夹卷层的湍流强度比草地的强,而草地近地面湍强则更大。通过改变水平分辨率的模拟试验,发现两个不同下垫面上模拟结果对模式分辨率的敏感性不同,湖面CBL的模拟要选择较高的水平分辨率(50~100 m),以提高近湖面和夹卷层对湍流动能和湍流通量模拟的精度,也充分模拟出各种尺度的波对湍流通量的累积贡献。考虑到计算时间等影响,模拟草地边界层精细的湍流结构时建议选择网格距为100~200 m。; 张蕴帅黄倩马耀明王蓉田红瑛王婵李照国; 关键词：黄河源区对流边界层湍流结构大涡模拟水平分辨率

大气环境中剪切对流边界层湍流卷积特性研究: 分层对流流动是农业气象环境中一种常见的流动形态,存在水平速度梯度的大气对流边界层（Convective Boundary Layer,简称CBL）是其中典型的一种。由于存在水平速度剪切,其流场特性与纯对流大气CBL存在明...; 李岸然; 关键词：大气环境分层流动大涡模拟

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