王寅钧
- 作品数：14 被引量：171H指数：8
- 供职机构：中国气象科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项中国工程院咨询项目更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程水利工程自动化与计算机技术更多>>
- 小兴安岭近地层湍流能谱特征被引量：3
- 2021年
- 利用小兴安岭南麓五营地区涡动相关系统的观测资料,分析不同大气稳定度条件的湍流速度谱、温度谱、湿度谱、协谱及局地各向同性特征。结果表明:三维速度(u、v、w)谱和垂直速度(w)与水平纵向速度(u)、温度(θ)的协谱(uw、θw)的谱峰均随稳定度的增加而向高频端移动。湍流速度(u、v、w)谱、温度(θ)谱和湿度(q)谱在惯性副区均满足-2/3定律。uw协谱、θw协谱和垂直速度(w)与湿度(q)的协谱(qw)在惯性副区并不完全遵循-4/3定律,尤其是uw协谱的拟合斜率更接近-1。水平方向湍流谱峰波长范围为130~1820 m,垂直范围为49~113 m。温度谱谱峰波长范围为149~260 m,湿度谱谱峰波长范围为198~455 m。uw协谱谱峰波长范围为228~455 m,θw协谱谱峰波长范围为172~260 m,qw协谱谱峰波长范围为172~346 m。v谱在惯性副区基本满足局地各向同性,w谱在惯性副区不满足局地各向同性,可能与森林下垫面对垂直方向湍流大涡的破碎作用有关。
- 孙鹏飞范广洲曲哲刘星光王寅钧袁潮
- 关键词：湍流谱
- 不同季节气象条件对北京城区高黑碳浓度变化的影响被引量：20
- 2017年
- 利用2013年至2015年北京城区黑碳气溶胶(下文统称为"BC")和PM2.5观测资料,结合地面气象观测资料、ECMWF边界层高度再分析资料和FNL/NCEP不同高度风速再分析资料,讨论了BC质量浓度及其在PM_(2.5)质量浓度中所占比例(下文统称"黑碳占比")的季节、月、日变化特征,并通过计算北京城区BC浓度与不同高度风速的相关矢量,分析了气象条件和外来输送对北京城区BC浓度变化的影响.结果发现:研究时段内北京城区BC浓度平均值为(4.77±4.49)μg·m^(-3);黑碳占比为8.23%±5.47%.BC浓度和黑碳占比在春、夏季低,秋、冬季高,其日变化特征在4个季节均为"白天低夜间高"的单峰型特征.随着PM_(2.5)浓度的升高,BC浓度增大,黑碳占比减小.当北京地区风向为东北、东北偏东、东南和西南偏西(主风向)时,BC浓度与风速和边界层高度均呈反向变化,即随风速和边界层高度的增大而减小.另外不同季节BC浓度随风速变化的临界值及其变化速率不同.冬季高BC浓度时段,北京城区BC浓度在低层大气的关键影响区分别位于河北南部与山东交界地区以及河北西北部与山西内蒙交界地区;高空关键影响区主要位于北京以西的河北西部、山西北部和内蒙古地区.
- 张宸赫程兴宏赵天良徐祥德武云飞张仁健蔡雯悦苏航王寅钧
- 关键词：黑碳气溶胶气象因子
- 青藏高原东南缘大理边界层参数化与湍流特征影响研究
- 本文利用JICA项目“中日气象灾害合作研究中心”在云南大理国家气候观象台建立的边界层综合观测系统,使用EDDYPRO软件,采用涡动相关法对湍流资料进行质量控制及处理订正,将EDDYPRO与JICA项目使用的自编软件计算出...
- 王寅钧
- 文献传递
- 塔克拉玛干沙漠夏季晴空对流边界层大涡模拟被引量：10
- 2018年
- 为了探索塔克拉玛干沙漠夏季晴空对流边界层湍流结构和热对流运动规律,利用沙漠腹地探空及地表通量观测资料,开展了晴空对流边界层的大涡模拟研究。结果表明:(1)沙漠夏季晴空条件下,对流边界层湍能主要由地表热力浮力对流产生,机械剪切对边界层湍能的贡献较小,小尺度湍涡对湍能的耗散随高度呈减弱趋势,边界层湍能变化呈现间歇性特点。(2)沙漠夏季晴空边界层中存在着有组织的热对流泡现象,热泡最大上升速度可超过4.0 m·s-1;沙漠热对流运动一般呈羽状和网状分布特征,在上升运动区周围伴随有大片的下沉辐散区域。(3)地表感热和逆温层顶盖强度是控制和影响沙漠对流边界层发展的两个重要因素,感热增大,对流边界层变暖且高度升高;感热减小,对流边界层变冷且高度降低。在感热不变的条件下,逆温层顶盖强度越强,越不利于对流边界层发展,反之则相反。
- 王敏仲王敏仲徐洪雄王寅钧张建涛
- 关键词：塔克拉玛干沙漠晴空对流边界层大涡模拟
- 小兴安岭森林下垫面湍流特征研究被引量：1
- 2022年
- 利用中国气象局五营森林生态监测站内梯度观测塔上的涡度相关资料,分析森林下垫面湍流动力特征(湍流强度、湍流标准差等),并计算了零平面位移(d)、空气动力粗糙度长度(z_(0))和动量拖曳系数(C_(D))。结果表明:研究区域全年以西南风为主,仅在夏季出现较多东北风。生长季(5—9月)湍流强度较强,非生长季(10月至次年4月)湍流强度较弱,水平风速的平均湍流强度为0.4,垂直风速的平均湍流强度为0.16。d和z_(0)均有明显的季节变化,且一致表现为生长季高,非生长季低的趋势,d和z_(0)平均值分别为18.56 m和1.21 m。不稳定条件时,三维风速的标准差均符合1/3次方相似规律;近中性条件时,无量纲三维风速标准差σ_(i)/u(i=u,v,w)在春季分别为2.81、2.73、1.20,夏季为2.62、2.53、1.10,秋季为2.63、2.51、1.14,冬季为2.74、2.54、1.17。温度和湿度的标准差在不稳定条件符合-1/3次方相似规律,春季拟合的系数分别为2.06和2.67,夏季为2.45和2.18,秋季为1.94和2.85,冬季为1.96和3.00。C_(D)在弱不稳定达到峰值,整体平均值为9.8×10^(-3),随粗糙度近似呈线性增长。
- 孙鹏飞范广洲王寅钧王超曲哲马宏达
- 关键词：湍流强度粗糙度
- 四川盆地大气混合层高度变化特征及其与PM_(2.5)浓度之间关系
- 2024年
- 利用四川盆地2016-2018年的探空资料,估算了3个代表地区(成都、宜宾、达州)最大混合层高度(MMH),运用ERA-interim再分析资料的边界层高度(ERA-PBLH)验证MMH计算结果的可靠性,分析了MMH的概率分布、季节变化特征,并结合同期PM_(2.5)日均浓度资料及地面气象观测资料,探讨了MMH和其他气象因子与PM_(2.5)日均浓度之间的关系。结果表明,四川盆地MMH整体偏低。在季节分布上,成都和宜宾MMH春季的最高,秋季的最低,达州夏季的最高,冬季的最低,这种地区性差异的主要原因来自感热通量及水汽条件的季节变化。总体上PM_(2.5)日均浓度随MMH的升高而逐渐减小。重污染天气多发生在MMH较低、相对湿度较大的情况下,较低的抬升凝结高度限制了混合层的增高,并且气溶胶吸湿增长作用明显,污染物容易聚集。盆地PM_(2.5)浓度的高值主要集中在风速为1.0 m/s左右,盆地内空气流入对当地污染物浓度有明显的增长作用。
- 刘炜桦王寅钧赵晓莉王敏罗磊
- 关键词：气象因子
- 青藏高原“亚洲水塔”效应和大气水分循环特征被引量：34
- 2019年
- 青藏高原是东亚海陆气相互作用最敏感的地区之一.青藏高原大气水分循环结构特征不仅反映了西风气流与'大三角扇形'影响域季风水汽流的相互作用特征,而且凸现出该区域为全球能量、水汽的交换关键区,构成'亚洲水塔'形成的重要背景;隆升的高原地形和强大的表面辐射加热形成了局地上升对流和高耸入对流层中部中空'热源柱'.研究揭示出此'热力驱动'下青藏高原高、低层互为反环流类似台风的自激反馈机制,其提供了'亚洲水塔'水汽'汇流'与抽吸动力效应.'亚洲水塔'热源驱动机制有助于'世界屋脊'大气'热岛'、'湿岛'的形成和维持,使暖湿气流从低纬海洋向高原输送、汇聚.针对'世界屋脊'高原对流频繁、云降水异常特征,揭示出'世界屋脊'空气低密度条件对高原对流云的触发效应.分析表明,低纬热带海洋成为'亚洲水塔'大气水分循环的重要水汽源区,水汽源区可跨越赤道追踪到南半球.提出了青藏高原'热力驱动'下大气水分循环结构类似全球性大气'水塔'的观点,青藏高原特殊的跨半球大气水分循环构建出'亚洲水塔'和其周边地区独特的大气-水文功能体系.给出了西风与季风协同作用背景下青藏高原为核心区的陆地-海洋-大气相互作用的'亚洲水塔'大气水分循环物理图像.
- 徐祥德董李丽赵阳王寅钧
- 关键词：青藏高原物理图像
- 高原东南缘大气近地层湍能特征与边界层动力、热力结构相关特征被引量：18
- 2014年
- 基于云南省大理2008年3、5、7月GPS加密探空试验时段(14和02时)资料,结合边界层铁塔综合观测资料,采用温度梯度法、逆温强度法和涡动相关法分别计算高原东南缘对流边界层(convective boundary layer,CBL)及稳定边界层(stable boundary layer,SBL)顶高度,通过计算获取感热通量、潜热通量、湍流动能、切变项以及浮力项与大气动力、热力过程垂直相关特征综合分析,可发现湍能方程中浮力项、感热、潜热通量与NCEP再分析资料计算获取的大气视热源相关特征显著,这某种程度反映了高原东南缘近地层大气湍流动量、热量输送对低层大气视热源Q_1的重要贡献。低层视热源Q_1亦表现出与湍能方程分量类似的日变化周期,此特征反映了高原东南缘大气热源变化与下垫面水热过程及其湍流输送日变化密切相关;浮力项与湍能等项对大气低层热源与涡动特征、热力混合结构的形成有重要作用;低层大气视热源、水汽汇均与边界层高度有显著相关,综合分析结果某种程度描述了青藏高原东南缘近地层湍流动量、热量输送状况与低层大气热源,热力混合边界层结构的综合相关物理图像,初步探索了高原东南缘对流活跃区大气湍流运动与大气动力、热力过程相互作用特征。研究表明近地层湍流通量变化某种程度可反映未来局地大气视热源垂直结构变化的"强信号"特征。本文上述研究结论也可启发我们进一步关注近地层湍流通量异常变化特征及其对局地降水过程大气热源结构演变的影响问题。
- 徐祥德王寅钧赵天良姚文清
- 关键词：湍流通量热力结构边界层高度
- MM5和ETA相似理论近地层方案对农田下垫面通量模拟比较研究被引量：3
- 2013年
- 近地层湍流通量计算对于中尺度数值模式有重要意义,湍流通量的参数化是当前大气边界层研究的重要课题之一。选择青藏高原东缘大理观象台边界层通量观测系统,离线测试了WRF区域模式中的两种常用的近地层参数化方案(MM5相似理论非迭代方案A和ETA相似理论迭代方案B),并将参数化方案计算结果与边界层铁塔涡动相关法的观测值进行对比分析。在大理观象台观测场不同植被随季节交替的状况下,根据边界层铁塔4层高度风速拟合,发现近地层空气动力学粗糙度随季节变化特征明显。将拟合的空气动力学粗糙度输入模式参数化方案进行通量计算。结果表明:稳定度是影响近地层参数化方案精度的重要因素,在不稳定条件下方案B低估了动量通量,方案A优于方案B,而在稳定条件下方案A低估了动量通量,方案B优于方案A,两种方案总体来看误差不大。对于大理边界层通量观测场农田植被交替的环境条件,不同季节下垫面植被类型的差异,以及植被的稀疏对近地层参数化方案湍流通量计算结果的精度有显著影响。方案B考虑了空气动力学粗糙度z_0和热量粗糙度z_(0h)的差异,不稳定条件下感热通量计算结果在裸土或稀少植被条件下明显优于方案A。针对方案B不稳定条件下感热通量计算结果在裸土下垫面仍出现高估的现象,使用了Zeng等1998年提出的用辐射地表温度订正裸土下垫面感热能量方法后,计算结果也有明显改善。
- 王寅钧周明煜徐祥德孙绩华
- 关键词：WRF模式参数化
- 中国大地形东侧霾空间分布“避风港”效应及其“气候调节”影响下的年代际变异被引量：49
- 2015年
- 研究发现中国区域霾日空间分布的大地形影响与季节特征显著,在西风带背景下高原大地形东侧背风坡可构成＂避风港＂效应,其可能是中国东部区域霾日高频区域性分布重要的影响因素之一;中国区域冬季为霾日高频时段,春、夏、秋季大部分区域为霾日数低频区,但近10年大气污染物排放持续加剧,中国东部霾高发时段由冬季延伸至春、秋、夏季,其呈现出大气环境恶化的＂强信号＂特征.虽然中国区域霾日数年际变化趋势主要依赖于污染源排放程度,值得注意的是虽然20世纪80,90年代中国区域CO2排放强度加大,但中国东部霾日频数年际变化却表现出波动型相对＂平稳＂缓升特征,此阶段中国东部对流层中下层出现了大气温度距平垂直结构＂上冷下暖＂的＂不稳定＂状态,其有利于中国东部大气扩散或对流;而近10年阶段中国东部出现霾天气与大气污染排放同步加剧异常变化,2001-2012年期间中国东部对流层中下层则呈＂上暖下冷＂类似＂逆温盖＂,即大气温度距平垂直结构出现年代际＂逆转＂趋势,此大气温度垂直结构年代际特征可能加剧了大气污染排放的环境影响效应,引发了中国东部大范围霾天气变异现象.
- 徐祥德王寅钧赵天良程兴宏孟莹莹丁国安
- 关键词：大地形气候调节年代际变化
