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中國西北干旱半干旱區(qū)上空水汽收支和傳輸?shù)臄?shù)值模擬研究

發(fā)布時(shí)間:2016-12-04 17:49

  本文關(guān)鍵詞:干旱區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境交互脅迫過程研究進(jìn)展及展望,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《蘭州大學(xué)》 2008年

中國西北干旱半干旱區(qū)上空水汽收支和傳輸?shù)臄?shù)值模擬研究

陳磊  

【摘要】: 利用中尺度模式WRF,首先對以蘭州為中心包括周圍數(shù)十公里的地區(qū)進(jìn)行了一系列的敏感性數(shù)值試驗(yàn)。在數(shù)值實(shí)驗(yàn)中分別對不同區(qū)域減少了植被覆蓋或改變下墊面性質(zhì),以對半干旱地區(qū)植被和下墊面發(fā)生改變后大氣產(chǎn)生的局地和非局地的響應(yīng)進(jìn)行分析研究;然后論文進(jìn)一步以干旱區(qū)中的一個(gè)孤立綠洲-興隆山區(qū)為研究對象,選取興隆山地區(qū)有降水而蘭州城區(qū)無降水的幾個(gè)個(gè)例進(jìn)行了實(shí)況模擬,對比分析了影響蘭州地區(qū)和興隆山地區(qū)空中云水分布和收支差異主要因素。診斷分析結(jié)果表明: 植被變化對區(qū)域內(nèi)溫度的影響比較復(fù)雜,并有明顯的日變化。相比于區(qū)域城市化形成的強(qiáng)而穩(wěn)定的增溫中心,植被減少只會(huì)在區(qū)域形成較弱而間斷的增溫中心并敏感地依賴于地面凈能量在感熱、潛熱和土壤熱通量之間的分配。區(qū)域內(nèi)植被變化和下墊面特性的改變導(dǎo)致的局地溫度變化在背景風(fēng)場的作用下向區(qū)域外傳播,其傳播的細(xì)節(jié)與風(fēng)場的特征和地形密切相關(guān)。在適當(dāng)?shù)沫h(huán)流背景下,迎風(fēng)坡下墊面改變導(dǎo)致的溫度變化可在背景風(fēng)場的輸送下,繞過很高的山脊在背風(fēng)坡形成一個(gè)持久的變溫中心。植被減少導(dǎo)致的變溫中心會(huì)在原有的環(huán)流形式上疊加一個(gè)強(qiáng)迫的二級環(huán)流,這一環(huán)流深度約為1.1 km。區(qū)域植被的減少,一方面減少了地面向上的水汽輸送,導(dǎo)致了區(qū)域內(nèi)氣柱水汽含量的減少;另一方面增溫引起的強(qiáng)迫二級環(huán)流會(huì)使區(qū)域外水汽向內(nèi)輸送,部分地補(bǔ)償了地面向上輸送水汽的減少,但是二者總體的效果是區(qū)域內(nèi)的氣柱水汽總量減少。在實(shí)驗(yàn)區(qū)域之外,上風(fēng)向趨于增濕而下風(fēng)向趨于減濕。 在興隆山地區(qū),以植被為主的下墊面向大氣的水汽輸送較強(qiáng),有明顯的季節(jié)變化,以夏季的個(gè)例為最大。除春季外,山區(qū)主要受東南方向的較濕潤的氣流影響,同時(shí)在所有研究個(gè)例中該地區(qū)與周圍區(qū)域都有較強(qiáng)的水汽交換,可以獲得區(qū)域外的水汽輸入。山區(qū)上空水汽充沛,云水和雨水含量較高,降水可能性較大;在蘭州城區(qū),以城市為主的下墊面對大氣有穩(wěn)定的水汽輸送,沒有明顯季節(jié)變化,在夏秋季個(gè)例中遠(yuǎn)低于興隆山區(qū)。城區(qū)一直處于來自北方、東北方的較干氣流的影響,同時(shí)與周邊地區(qū)的水汽交換微弱,水汽的平流輸入小。城區(qū)上空云水和雨水含量都較小,降水概率比興隆山地區(qū)小。

【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:P434.5
【目錄】:

  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第一章 緒論9-13
  • 1.1 研究背景9-10
  • 1.2 國內(nèi)研究狀況10
  • 1.3 本文的主要工作10-13
  • 第二章 WRF模式介紹及模式檢驗(yàn)13-19
  • 2.1 WRF模式介紹13-16
  • 2.1.1 WRF模式簡介13
  • 2.1.2 WRF模式的動(dòng)力框架13-14
  • 2.1.3 WRF模式的物理模塊14-16
  • 2.2 WRF模式的檢驗(yàn)16-19
  • 2.2.1 資料來源16-17
  • 2.2.2 參數(shù)化方案的選擇17
  • 2.2.3 模式檢驗(yàn)17-19
  • 第三章 半干旱區(qū)植被減少與城市化對大氣的局地和非局地影響的數(shù)值模擬研究19-40
  • 3.1 數(shù)值實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)19-21
  • 3.2 模擬結(jié)果分析21-38
  • 3.2.1 植被變化和城市化引起的局地地面熱通量及溫度變化21-24
  • 3.2.2 植被變化和城市化引起的非局地風(fēng)場變化24-28
  • 3.2.3 敏感性實(shí)驗(yàn)區(qū)域的溫度異常向區(qū)域外的傳播28-32
  • 3.2.4 植被變化和城市化引起的實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的水汽變化32-38
  • 3.3 結(jié)語和討論38-40
  • 第四章 干旱區(qū)中孤立綠洲上空水汽收支和傳輸?shù)哪M分析40-65
  • 4.1 數(shù)值實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)40-43
  • 4.2 模擬結(jié)果及分析43-63
  • 4.2.1 水汽廓線與模式的水汽調(diào)整43-46
  • 4.2.2 溫度場與環(huán)流形勢分析46-51
  • 4.2.3 地面水汽通量和水汽平流引起的氣柱水汽變化51-59
  • 4.2.4 水與雨水分布59-63
  • 4.3 結(jié)論及討論63-65
  • 第五章 總結(jié)與展望65-68
  • 5.1 植被減少和城市化的局地和非局地影響65
  • 5.2 興隆山-蘭州地區(qū)降水形勢分析65-66
  • 5.3 不足與展望66-68
  • 參考文獻(xiàn)68-73
  • 致謝73
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    8 程叢蘭;李青春;;北京地區(qū)一次典型大霧過程水汽特征的數(shù)值模擬研究[A];第26屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)災(zāi)害天氣事件的預(yù)警、預(yù)報(bào)及防災(zāi)減災(zāi)分會(huì)場論文集[C];2009年

    9 李偉平;薛永康;;河套地區(qū)植被年際變化氣候效應(yīng)的數(shù)值模擬研究[A];中國氣象學(xué)會(huì)2005年年會(huì)論文集[C];2005年

    10 張志華;;城市化對水文特性的影響[A];中國土木工程學(xué)會(huì)市政工程分會(huì)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

    中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

    1 趙耕;[N];北京日報(bào);2007年

    2 記者 張晉鋒;[N];中國電影報(bào);2007年

    3 本報(bào)記者 盧新松 通訊員 郭建立;[N];農(nóng)民日報(bào);2009年

    4 本報(bào)記者 李妍;[N];中國電影報(bào);2006年

    5 倪震;[N];人民日報(bào);2007年

    6 安農(nóng);[N];經(jīng)濟(jì)日報(bào).農(nóng)村版;2004年

    7 周虎城;[N];南方日報(bào);2005年

    8 本報(bào)記者 鮑洪俊;[N];人民日報(bào);2002年

    9 梅松武;[N];四川日報(bào);2004年

    10 廣東省江門市市長 雷于藍(lán);[N];中國建設(shè)報(bào);2001年

    中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

    1 樸香花;大連灣海域氨氮、磷酸鹽及藻類生長的數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2006年

    2 趙治國;燃油噴霧與多孔介質(zhì)的相互作用及其在內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用的數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2007年

    3 孫茂盛;泡沫流體沖砂洗井?dāng)?shù)值模擬研究及應(yīng)用[D];中國石油大學(xué);2007年

    4 唐軍;近岸波浪場的緩坡模型數(shù)值模擬及波流場中污染物輸運(yùn)的研究[D];大連理工大學(xué);2005年

    5 劉潔;天山上地幔對流與造山運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬[D];中國地震局地質(zhì)研究所;2006年

    6 趙云鵬;深水重力式網(wǎng)箱水動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2007年

    7 趙錚;顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的爆炸壓實(shí)和數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2007年

    8 張敦福;無網(wǎng)格GALERKIN方法及裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬研究[D];山東大學(xué);2007年

    9 曾剛;海表溫度異常對東亞夏季風(fēng)年代際變化影響的數(shù)值模擬研究[D];南京信息工程大學(xué);2008年

    10 王靖宇;輕型客車的氣動(dòng)特性分析與造型優(yōu)化研究[D];吉林大學(xué);2008年

    中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

    1 陳磊;中國西北干旱半干旱區(qū)上空水汽收支和傳輸?shù)臄?shù)值模擬研究[D];蘭州大學(xué);2008年

    2 楊瑾;城市化與中心城市的財(cái)政功能[D];天津財(cái)經(jīng)學(xué)院;2005年

    3 曹娟;成都衛(wèi)星城發(fā)展研究[D];西南交通大學(xué);2005年

    4 李立;大連老港區(qū)城市化改造研究[D];華中科技大學(xué);2005年

    5 郭建;我國現(xiàn)代化進(jìn)程中城市化的道路選擇[D];中共中央黨校;2003年

    6 羅猛;中國內(nèi)生型城市化范式分析——龍港個(gè)案分析[D];中國社會(huì)科學(xué)院研究生院;2003年

    7 王俊霞;城市化進(jìn)程中農(nóng)村剩余勞動(dòng)力就業(yè)問題研究[D];河北大學(xué);2004年

    8 李萍;深圳市城市化進(jìn)程的實(shí)證研究[D];暨南大學(xué);2004年

    9 武治國;轉(zhuǎn)軌中的中國工業(yè)化、城市化與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移關(guān)系研究[D];東北師范大學(xué);2005年

    10 張小國;我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)融資方式研究[D];武漢理工大學(xué);2005年


      本文關(guān)鍵詞:干旱區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境交互脅迫過程研究進(jìn)展及展望,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



    本文編號:204542

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