中国西北干旱半干旱区边界层高度特征及其对沙尘天气影响的数值模拟研究

发布时间：2022-02-26 14:05

　　大气边界层是地表与大气之间进行物质和能量交换的重要媒介,一些灾害性天气现象的形成大多与边界层过程密切相关。沙尘天气作为一种与边界层密切相关的灾害性天气,对人民生活生产及生态环境造成重大影响。中国西北干旱半干旱区因其特殊的地理位置和气候条件,成为我国沙尘天气多发地之一,并且有独特的大气边界层特征,研究该区域边界层高度特征及其对沙尘天气的影响,为探索沙尘天气形成机理及预警、防灾减灾具有十分重要的意义。首先,本文采用ERA-Interim再分析资料和WRF模式研究了中国西北干旱半干旱区边界层高度时空分布特征及深厚边界层模拟的参数化方案最优组合;其次,分析了5个代表地区沙尘天气时空分布及沙尘天气条件下边界层高度变化特征;使用多种气象数据分析了中国西北一次典型沙尘天气的成因及其影响;最后,利用WRF-Chem模式模拟了上述沙尘天气个例的起沙传输过程、边界层高度特征,以及地表热通量对边界层高度的影响及其伴随的沙尘垂直分布变化,主要得到以下结论:（1）5个代表地区边界层高度14时为春末及夏季较高（6月最高达2485m³502m）,秋冬及初春较低（12月最低为758m^9... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 资料与方法
    2.1 主要数据
    2.2 边界层高度确定方法
    2.3 模式简介
        2.3.1 HYSPLIT模式
        2.3.2 WRF模式
        2.3.3 WRF模式参数化方案
        2.3.4 WRF-Chem模式
第三章 中国西北干旱半干旱区深厚大气边界层特征
    3.1 边界层高度月季特征
    3.2 日间深厚大气边界层高度
    3.3 大气边界层高度空间分布特征
    3.4 天气现象对大气边界层发展的影响
    3.5 本章小结
第四章 西北深厚大气边界层高度的数值模拟
    4.1 数值模拟设计
    4.2 模拟结果分析
    4.3 本章小结
第五章 西北沙尘天气及其边界层发展高度特征分析
    5.1 西北沙尘天气时空分布特征
        5.1.1 年际分布特征
        5.1.2 月季分布特征
        5.1.3 各时次分布特征
    5.2 沙尘天气条件下边界层高度特征
    5.3 一次典型沙尘天气过程分析
        5.3.1 沙尘天气过程及成因
        5.3.2 沙尘天气条件下城市边界层高度特征
    5.4 本章小结
第六章 典型沙尘天气个例及其边界层高度的数值模拟
    6.1 数值模拟设计
    6.2 数值模拟结果检验
        6.2.1 气象要素检验
        6.2.2 沙尘天气强度及范围检验
    6.3 起沙过程分析
    6.4 沙尘浓度分布及其边界层高度变化
        6.4.1 地面沙尘浓度时空分布
        6.4.2 沙尘垂直分布及边界层高度变化
    6.5地表热通量敏感性实验
        6.5.1 地面沙尘浓度变化
        6.5.2 边界层高度变化对沙尘垂直分布影响
    6.6 本章小结
第七章 结论
    7.1 主要结论
    7.2 主要特色和创新点
    7.3 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3644629