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国家自然科学基金(40333027): 作品数：44 被引量：835H指数：21; 相关作者：蒋维楣魏鸣刘罡王晓云何晓凤更多>>; 相关机构：南京大学南京信息工程大学北京市气象局更多>>; 发文基金：国家自然科学基金南京信息工程大学科研基金北京市自然科学基金更多>>; 相关领域：天文地球环境科学与工程电子电信建筑科学更多>>

公路和城市街渠机动车大气污染物扩散模式发展综述被引量：17: 2005年; 随着城市机动车数量的增加,机动车尾气污染已经成为城市污染物的重要来源。研究机动车尾气扩散规律,可为公路建设,车流量控制,街道大气污染的监测、评价与防治提供科学依据。对公路机动车污染物扩散模型的发展进行了回顾,详细论述了高斯模式、数值模式、统计模式等模式的发展历程及其目前存在的问题,并比较了几种典型模式的性能优劣及其各种条件下的适用性。随后对城市街渠峡谷机动车污染物扩散模型进行专述,指出了街渠峡谷模式研究的难点在于街渠流场模拟,介绍了国外最新街渠流场研究方法。最后提出了当前机动车大气污染物扩散模型存在的主要困难,展望了其解决途径和发展的方向。; 彭军张明王体健; 关键词：机动车污染城市街道峡谷

安徽闪电与雷达资料的相关分析以及机理初探被引量：63: 2006年; WSR-98D多普勒天气雷达和新型闪电定位仪是监测灾害性天气十分有效的手段,利用合肥多普勒天气雷达的物理量产品和中国科技大学研制的新型闪电定位仪资料,对2001年7月24日、2002年5月27日、2004年4月6日发生在安徽省的冰雹和强降水的3次天气过程的闪电与雷达回波特征做相关性分析和机理初探,发现一些有意义的统计规律:(1)闪电发生的数目和变化与回波顶高(ET)有较好的对应关系,而与垂直含水量积分(VIL)对应关系不明显;(2)强对流天气的云地闪中正地闪与负地闪发生频次相当,甚至超过负地闪,但正地闪比较分散,负地闪比较集中,闪电发生的位置与强回波位置不一致,云下一般存在一个次正电荷层;(3)强降水天气的负地闪占优势,闪电发生的位置比较集中并且与强回波位置一致,云下没有正电荷层;(4)垂直累积液态水含量(VIL)和回波顶(ET)很小处出现的闪电是由云砧和对流云分裂的碎云产生的。; 李南魏鸣姚叶青; 关键词：多普勒天气雷达闪电定位云地闪冰雹云

城市冠层结构热力效应对城市热岛形成及强度影响的模拟研究被引量：27: 2008年; 本文在城市边界层预报模式中耦合了一个单层冠层模式,此模式能够体现城市冠层结构和人为热源对城市热岛的共同作用.通过传统平板模式和城市冠层模式的模拟结果与自动气象站观测资料对比发现,耦合了城市冠层模式的模拟结果与观测资料更为吻合,尤其能够较好地模拟出城市地区夜间地面的气温变化情况.对北京城市区域的模拟结果进行分析,白家庄地区冠层建筑物使得城市地区气温白天下降,夜晚上升,不考虑人为热源作用时,城市冠层使得白家庄站地面气温白天最低下降2.5℃,夜间气温最大升高为4.7℃.针对模拟区域较小的理想算例模拟结果分析表明,城市冠层模式能够很好地模拟城市地区地表能量平衡关系,体现城市冠层对长短波辐射的封截以及热量存储能力,全天平均净辐射通量由传统模式的43.38W/m2变为84.19W/m2,热存储通量白天最大值为278.04W/m2,夜晚最大释放热存储通量为160.35W/m2.冠层建筑物和人为热源对夜间城市热岛强度的贡献分别为70.65%和29.35%.城市冠层建筑物对夜间城市热岛的形成起决定性作用.; 周荣卫蒋维楣何晓凤; 关键词：城市边界层城市冠层热岛强度

多层城市冠层模式的建立及数值试验研究被引量：21: 2009年; 为在城市气象数值模拟中更好地体现由城市发展引起的下垫面土地利用改变及人为活动对大气过程的影响,建立了基于建筑物三维分布的多层城市冠层模式,冠层内动力方程组考虑了建筑物冠层拖曳力的作用及雷诺应力的影响,通过引入建筑物宽度、间距以及垂直分布密度指数等建筑物形态特征参数,以更好地体现城市复杂地表对大气温度、湿度及动量方程的影响。同时,该模式分屋顶、4个侧壁及地面分别考虑辐射及能量平衡求解表面温度,计算各表面与大气的通量交换,并考虑辐射阴影效应、冠层内部各个面之间的可视因子、以及与冠层内建筑物密度指数、可视因子等相关的多重反射辐射导致的辐射截陷作用。模式的离线检验结果表明:(1)冠层模式计算风廓线与风洞实验测量数据吻合良好;(2)离线冠层模式能够模拟实际小区的风速、温度垂直廓线,并能够较好地体现小区内气温日变化。冠层模式与区域边界层模式耦合检验结果表明:(1)耦合模拟的近地面(2 m处)气温及地表温度的结果明显优于传统的水泥平板方案,尤其是在夜间,水泥平板方案与实测气温最大偏差4 K左右,耦合模拟方案为1—2 K;(2)耦合模拟方案考虑了建筑物对冠层之上的拖曳力影响以及建筑物形态结构对雷诺应力的影响,风速(10 m处)计算结果与观测值相差约在1 m/s,水泥平板方案偏差3 m/s左右。; 王咏薇蒋维楣

Research and application on the technology system of multi-scale assessment of the impact on the atmospheric environment by urban planning被引量：11: 2005年; Improvement of the atmospheric environment in urban planning is an important issue to implement the sustainable development of cities. In this paper, in order to meet the demand of planning office to compare and assess quantitatively of the designs in multi-scale, based on geographical information system (GIS) data with high resolution, a multi-scale numerical modeling system for the atmospheric environment impact of urban planning is set up, and the multi-scale assessment index system is established, which compose the technology system of multi-scale assessment of the impact on the atmospheric environment by urban planning. In urban planning (urban development of Beijing) and optimizing layouts of Olympic Green, it has been applied to quantitatively evaluating the impact on atmospheric environment by urban planning before construction, which offers scientific foundation to optimize the whole and local urban layout.; WANG Guangtao, WANG Xiaoyun, MIAO Shiguang, JIANG Weimei, GUO Wenli, JI Chongping & CHEN Xianyan School of Architecture, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 关键词：URBAN ATMOSPHERIC ASSESSMENT

街区建筑物对城市交通隧道废气排放的影响被引量：4: 2007年; 采用大气边界层模式和随机游动扩散模式相连接的模拟方法,对上海市拟建的交通隧道排气口附近街道建筑物区域的气流分布和废气排放物浓度场进行了数值模拟分析,设计了6种方案,并按不同的废气排放形式,分别分析了街区的地面污染物质量浓度分布。结果表明,在建筑物存在的情况下,排风口造成的地面污染物质量浓度的最高值会很大,可达0.44mg/m3,若换成排风塔,则为0.13mg/m3;没有建筑物的情况下,由排风口和排风塔造成的地面污染物最高质量浓度分别为0.11mg/m3,0.4mg/m3。当风速增大,质量浓度会降低,最大值分别从0.44mg/m3降为0.2mg/m3,和从0.13mg/m3降为0.1mg/m3。分析表明,建筑物附近的气流特征对污染物扩散会起引导作用:垂直方向上,导致污染物从高空被带入地面;水平方向上,使得污染物在下风向堆积;当风速增大时,地面污染物质量浓度值降低。同时研究表明,对排风塔污染物散布起主要作用的是水平方向的气流结构,而对排风口的污染物散布起主要作用的则是其附近建筑物的背风侧的气流下洗效应和水平流场,因此建筑物背风侧有可能成为重污染区。; 胡荣章龚辉刘罡刘红年蒋维楣; 关键词：环境工程城市交通隧道空气污染城市边界层

南京冬季城、郊近地面湍流特征的对比分析被引量：6: 2008年; 利用2006年2月17日—3月2日南京及其郊区的近地层湍流资料,分析了城、郊下垫面的无量纲化风速、温度的湍流特征,验证了Monin-obukhov(M-O)相似理论在城、郊下垫面的适用性,并与其他城市和地区的观测结果进行了比较,结果表明:在市区和郊区无量纲脉动风速标准差随稳定度的变化虽然都符合"1/3"次方律,但城、郊有一定差异,尤其在水平方向更为明显。在非中性时垂直向的变化要比水平向更符合"1/3"次方律;σT/|T*|与Z/L关系在城、郊有一定差异,在不稳定时在市区和郊区分别按"-1/3"次和"-2/3"次方规律变化,而在稳定时市区按"-2/3"次方变化,郊区无普适函数关系。在稳定和不稳定条件下,城、郊σT/|T*|都随着|Z/L|的减小而增大。; 彭江良吴息江志红刘红年; 关键词：近地面湍流特征城市

城市布局规模与大气环境影响的数值研究被引量：28: 2008年; 为探索城市建设对局地及周边大气环境的影响,本文采用典型代表性天气条件,以北京主城区及其东部发展带小城镇群的发展变化为例,设计算例进行数值模拟.分析结果表明：城镇群建设发展通过地气的相互作用对局地环境产生显著影响,在本文选择的夏日晴好天气条件下,就1980-2004年城市区域布局状况,模拟域内北京城市用地增加19%,城市区域平均气温增加1.91℃,植被覆盖率减少20%,城市区域平均比湿减少3.3g·kg^-1,并且城市发展的格局规模不同,对城市气象环境的影响程度也不同.此外,由于地气多因子的相互影响和反馈作用,城建规模的变化对周边的环境也存在显著的影响,城建规模越大,对周边的影响越大.例如,（1）北京主城区的存在对周边小城镇午间14：00近地面温度影响最大可达到1.2℃,混合层高度可增高150m左右;（2）城市建设在影响周边气象环境的同时,也改变了城市污染物的输送扩散能力,北京主城区的存在使周边小城镇PM10的允许排放总量减小18.02t·d^-1,同时,随着周边小城镇城市规模的扩大,影响主城区PM10逐渐由净的输出转变为净的收入,小城镇群的存在对主城区PM10净收支的贡献率达到0.192t·d^-1.; 王咏薇蒋维楣郭文利王晓云; 关键词：气象环境空气质量地气相互作用数值模拟

森林冠层上空标量的湍流-方差关系不相似原因的探析被引量：3: 2006年; 通过对大气边界层外场观测资料进行分析,计算了温度、水汽和二氧化碳浓度的湍流方差函数。结果表明：水汽和二氧化碳浓度的湍流方差相似函数比温度要分散,并且独立于稳定度,说明在森林冠层上空的大气湍流运动中,热、水汽和二氧化碳的输送是互不相似的。文中对这种不相似现象的可能原因进行了初步的研究和探索,以期为将来更进一步的深入研究奠定基础。; 刘罡李昕蒋维楣李敏; 关键词：标量

南京城市化进程对大气边界层的影响研究被引量：41: 2007年; 为了研究城市化进程对城市边界层结构的影响,通过高分辨率的卫星遥感资料获得土地利用类型,以及地表反照率、植被指数等地表参数,以南京为例,运用数值模拟手段进行了研究,结果显示这是一种可行的手段.数值模拟结果表明,随着城市的发展,城市反照率减小、植被减少、地表湿度减小,蒸发耗热减少,感热通量增加140 W/m2,城市波恩比增加.地表和大气之间热量交换加强,湍流热量通量增大了一倍,湍流交换发展加剧,14:00混合层高度抬高了500 m.地表湍流水汽通量和空气中水汽含量都减小,这也使更多的热量用于加热地表和大气,使地温、气温的日变化幅度增加.; 陈燕蒋维楣; 关键词：城市化进程地表参数地-气交换

国家自然科学基金(40333027)

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