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刘罡: 作品数：28 被引量：359H指数：11; 供职机构：南京大学大气科学学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院科研项目更多>>; 相关领域：天文地球环境科学与工程电子电信更多>>

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大气湍流的混沌吸引子特征被引量：8: 2001年; 采用时间延迟技术，利用高性能的超声风温仪和红外湿度脉动仪所测得的大气湍流脉动资料，重构相空间中的湍流吸引子，估算了其相关维Ｄ２和最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数λ１。结果表明，在不同地点、不同时间以及不同大气稳定度条件下，大气湍流的最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数λ１均大于零，说明大气湍流的确具有混饨特征，且存在低维奇怪吸引子，其维数在３～７之间，视变量的不同（动力变量还是非动力变量）而不同，且受大气稳定度影响。首次使用了湍流动能来重建湍流吸引子。; 李昕胡非刘罡; 关键词：大气湍流奇怪吸引子 LYAPUNOV指数

夹卷层厚度定义对其参数化的影响被引量：3: 2008年; 关于边界层顶部夹卷层厚度的参数化,通常采用的方案是建立无量纲夹卷层厚度与对流理查森数之间的指数对应关系.以往的研究结果显示,幂指数存在很大的不确定性,至今尚无定论.基于对流边界层的垂直结构模型(即一阶模型),本文分析了"热泡理论"和"能量平衡理论"在物理模型上的差异,及其对夹卷层厚度参数化方案的影响,并用大涡模拟数据进行了验证.结果表明,"热泡理论"对应的夹卷层厚度与"能量平衡理论"对应的夹卷层厚度不同;前者的夹卷层厚度应该满足对流理查森数的-1次律,而后者的夹卷层厚度应该满足对流理查森数的-1/2次律.; 徐强君孙鉴泞刘罡刘红年; 关键词：大涡模拟

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

应用城市冠层模式研究建筑物形态对城市边界层的影响被引量：13: 2008年; 文中将城市冠层模式耦合到南京大学城市尺度边界层模式中,通过模拟对比发现,耦合模式对城市地区气温模拟结果更接近于观测值,尤其是对城市地区夜间气温模拟的改进。运用改进耦合模式通过多个敏感性试验的模拟,从城市面积扩张、建筑物高度增加、建筑物分布密度变化等角度研究城市建筑物三维几何形态变化对城市边界层及城市气象环境的影响,试验结果表明:(1)城市面积扩张使得城市下垫面的热通量增大,热力湍流活动增强,动量通量输送增强,城市湍能增大,湍流扩散系数变大,城市气温升高,且对不同时刻城市区域大气层结稳定度均有不同程度的影响。(2)建筑物高度增加增大了城市下垫面的粗糙度和零平面位移,同时也增大了城市街渠高宽比。城市建筑物越高,白天城市地区地表热通量越小,城市上空大气温度越低,平均风速减小,湍能减小;夜间由于高大建筑物释放储热比低矮建筑物要多,其热力湍流相对活跃,地表热通量增大,使得城市区域气温较高。(3)建筑物密度增大,会减小城市下垫面的粗糙度同时增强街渠对辐射的影响。建筑物密度增大在白天会减小地表热通量和动量通量,使城市气温降低,平均风速增大,城市湍流活动能力减弱;夜间城市释放较多储热使得气温较高。; 周荣卫蒋维楣何晓凤刘罡; 关键词：城市边界层数值模拟

大气污染物浓度的非线性预报与混沌控制研究: 该文由两大部分组成.在第一部分中,研究了大气污染物浓度变化的非线性动力学特征,详细考察了污染物浓度的功率谱、结构函数,以及污染物变化曲线的分数维.该文第二部分工作是混沌控制的理论研究,较全面地回顾了处于非线性研究前沿领域...; 刘罡; 关键词：大气污染预报混沌控制

城市大气边界层的综合观测研究--实验介绍与近地层微气象特征分析被引量：21: 2009年; 介绍了南京大学大气科学系依托国家自然科学基金重点项目《城市边界层三维结构研究》在南京进行的两次城市边界层综合观测实验(时间分别在2005年夏季与2006年冬季),对实验所获观测资料进行了初步分析,获得了一些城市近地层微气象学的基本特征,并对结果进行了讨论.主要结果为:市区气温明显高于郊区,体现出城市热岛效应的存在,且市区与郊区的气温差异随高度的增加而减小;2006年冬季观测期间,市区的风速比郊区约小1 m/s,反映出城市建筑物对气流的摩擦、阻尼和拖曳等作用,这些作用使得平均风速在城市上空衰减,并使一部分气流平均动能转化为湍流动能;市区白天的感热通量与郊区相当,但潜热通量远小于郊区,因此市区的鲍恩比远大于郊区.市区下垫面储热项在地表能量分配中占有较大份额,成为城市热岛效应的主要成因;夏季观测期间,市区摩擦速度均值比郊区高34%;冬季观测期间,市区摩擦速度均值比郊区高23%.这种夏季大于冬季、市区大于郊区的现象表明,由于冬/夏热力学性质和城/郊下垫面动力学性质的不同而引起湍流活动的差异;为了定量地衡量气流平均场转化为湍流场的效率,表述动量输送的强弱,我们引入了一个新的变量:归一化摩擦速度.对冬/夏两季和城/郊两地的比较发现,归一化摩擦速度具有很好的相似性和一致性,它表现为一个不随季节和时间变化的常数;通过比较水平湍流方差2uσ+2vσ与垂直湍流方差2σw的方法,来更直观地研究湍流能量在水平和垂直两个方向上的分配特征.在2006年冬季观测期间,市区的2σw/(2uσ+2vσ)平均值为0.16,郊区为0.14,市区湍流能量在垂直方向所占份额略高于郊区.; 刘罡孙鉴泞蒋维楣刘红年袁仁民罗涛; 关键词：城市边界层近地层微气象特征

城市水泥下垫面/郊区下垫面湍流统计特征分析被引量：5: 2007年; 为探讨城市水泥下垫面和郊区下垫面上的无量纲速度方差及温度方差与稳定度的关系,对2006年2月18日至3月10日南京市委党校楼顶和南京大学浦口校区观测站三层高度上的湍流资料的统计特征进行了对比分析,发现在不稳定层结下,城市水泥下垫面上的无量纲水平速度方差σu/u*和垂直速度方差σw/u*比郊区下垫面小,两者随稳定度z/L的变化基本符合1/3次律,但不能直接用Panofsky等提出的乡村下垫面条件下的经验关系式来表示。城市水泥下垫面上的无量纲温度方差σT/T*大于郊区下垫面。同时,在郊区30m高度附近的无量纲水平速度方差σu/u*和垂直速度方差σw/u*满足1/3次律,2m高度则不满足1/3次律。40m以下高度σT/T*与-z/L之间满足-1/3次律。; 王霄雪刘罡蒋维楣; 关键词：统计特征标准差城市边界层

非均匀下垫面边界层研究现状与展望被引量：36: 2005年; 评述了非均匀下垫面大气边界层研究的现状和当前发展所面临的一些问题,就近年来非均匀下垫面边界层这一大气边界层研究中的难点和热点问题的由来,所使用的研究方法和手段的发展以及目前面临和亟待解决的问题做了系统的归纳,并对未来非均匀边界层研究发展的趋势和研究方法做了展望。; 刘罡蒋维楣罗云峰; 关键词：大气边界层非均匀下垫面

大气污染物浓度变化的非线性特征分析被引量：10: 2001年; 研究了大气污染物浓度变化的非线性动力学特征，首次详细考察了污染物浓度时间序列的谱分布、结构函数、自相关函数、时间变化曲线的分数维、相空间中吸引子的关联维及最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数。此外，当前在国际上得到广泛应用的小波分析方法也能对揭示污染物浓度变化的非线性特征提供很好的帮助。; 刘罡李昕胡非郝文强崔克俭; 关键词：大气污染时间序列谱分布结构函数自相关函数

重庆地区卫星及再分析降水资料评估被引量：11: 2020年; 利用1998-2012年重庆市34个站点逐时降水观测资料,分析了重庆地区高时空分辨率卫星产品(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM;Climate Prediction Center morphing technique,CMORPH)和再分析资料(ECMWF Re-Analysis Interim,ERAIN;Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications,MERRA;Climate Forecast System Reanalysis,CFSR;Japanese 55-year Reanalysis,JRA55)的可靠性,并进一步对卫星和再分析资料降水日变化的准确性进行了评估。结果表明,再分析数据总体上高估了重庆的日降水量。在重庆西南和东南部,TRMM比较接近观测数据。CMORPH在东北部表现最好,低估了其他地区的降水量。就降水量而言,卫星资料的结果好于再分析资料。对于日平均降水强度和降水频率,卫星资料的分布形态与观测资料差异较大,再分析资料与观测则较为一致。观测资料中降水峰值多出现在午夜,沿着西南至东北方向有滞后现象。卫星资料各降水要素(PA,PI和PF)也表现出由西南至东北方向峰值时间滞后的现象。对于不同地形特征上的降水日变化,卫星和再分析资料的表现有明显差距,尤其是在夏季山地地区,再分析资料高估了12:00-17:00(北京时)的降水。; 闫燕刘罡何军方德贤吴钲陈少颖汤剑平; 关键词：降水卫星资料再分析资料

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