导读:本文包含了非均匀下垫面论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:均匀,城市,模式,青藏高原,生物量,边界层,地气。
非均匀下垫面论文文献综述
高世仰,张杰,罗琦[1]（2017）在《青藏高原非均匀下垫面热力输送系数的估算》一文中研究指出利用欧洲中心的再分析资料(2000—2014年)风速和温度再分析资料,结合增强植被指数、植被类型、地面高程等多种卫星遥感资料以及陆面过程观测资料,在廓线-通量法的基础上,对以往动力和热力粗糙度方案加以改进,建立了更准确的空气动力学粗糙度和热传输附加阻尼的估算方案,进而求得适用于青藏高原非均匀下垫面的热力输送系数。并利用2008年JICA项目试验的涡动相关观测资料与GAM E-Tibet试验的梯度观测资料进行了对比与检验。结果表明:改进的估算方案能够体现高原地形和植被的非均匀特征;青藏高原的粗糙度等相关参数的时空分布特征与植被高度和密度、下垫面的热力条件密切相关;热力输送系数具有南部大于北部,东部大于西部,夏季大于冬季的特征;高植被和地-气温差偏大的区域热力输送系数偏大。(本文来源于《高原气象》期刊2017年03期）
贺晓冬,苗世光,王昕然,张亦洲,窦有俊[2]（2016）在《考虑城市下垫面二维非均匀性的高分辨率模拟方法研究》一文中研究指出将高分辨率城市冠层数据集(UCPs)引入WRF,发展考虑城市下垫面二维非均匀性的模拟系统WRF/Noah/SLUCM,结果表明:模式对建筑遮蔽、街渠辐射陷阱效应的考量更为准确;根据二维UCPs计算地表动力/热力粗糙度,并且还考虑了不同风向下建筑迎风面密度对近地面风场的影响;对夏季晴天个例的模拟性能显着提高,改进了对近地面气象要素(气温、比湿、风速)日变化和空间分布特征的模拟。考虑城市下垫面二维非均匀性的影响,使WRF/Noah/SLUCM能够较好地模拟出北京夏季城市内部精细的气候特征:北京主城区和部分老城区日间和夜间均呈现明显的城市热岛、干岛特征,但城区内大型绿地、公园、水域等区域则形成城市冷岛、湿岛现象;白天和夜间老城区均呈现出风速较大区域,主城区白天形成一条未闭合的"n"形风速小值带,到了晚上,主城区则演变为近乎闭合式的"回"形风速小值带,这与北京环状的城市结构直接相关。(本文来源于《第33届中国气象学会年会 S10 城市、降水与雾霾——第五届城市气象论坛》期刊2016-11-01）
杨彦龙,左洪超,赵舒曼,杨扬,陆莎[3]（2016）在《夏季晴天沙漠绿洲非均匀下垫面地表能量平衡分析》一文中研究指出利用"古浪非均匀近地层观测试验"数据,分析地表热通量不同算法对地表能量不闭合的影响,估算中国西北干旱区农田下垫面的植被光合作用、空气热储存、生物量储热和垂直平流输送,并且分析其对干旱区农田下垫面夏季地表能量不平衡的补偿。结果表明:干旱区农田植被光合作用平均日变化最大值达9.9 W·m~(-2),空气热储存平均日变化最大值达10.6 W·m~(-2),生物量储热平均日变化最大值达32.4 W·m~(-2),垂直平流输送平均日变化最大值达22.9 W·m~(-2);各补偿项对地表能量闭合度分别提高2%、1%、2%和6%;在能量平衡方程中引入这4项后地表能量平衡闭合度由79%提升到90%。植被光合作用、空气热储存、生物量储热和垂直平流输送对干旱区农田地表能量不闭合有明显改善。(本文来源于《干旱气象》期刊2016年03期）
吴君婧[4]（2015）在《非均匀复杂下垫面下一次强对流过程的数值模拟研究》一文中研究指出关于雷暴、强对流天气过程的触发、组织与演变的研究是中尺度气象学中的一个重要前沿课题,同时也是目前气象业务预报中一个实际难题,相关问题的研究非常复杂。本文着重关注梅雨锋锋面系统影响下,复杂非均匀下垫面对一次强降水过程的影响,通过高精度数值模拟及四组下垫面敏感性实验的对比分析,探讨了此次降水过程中下垫面影响强对流发生发展的途径与机理。研究结果表明:海陆交界下垫面的作用主要由海陆间的热力与动力差异造成。海陆风环流利于沿海地区大气低层产生辐合带,造成气流的辐合抬升,同时加大了沿海地区的低空风切变,为强对流的触发与加强提供有力的动力条件。海风利于水汽向陆地的输送,改变低层水汽场的分布,为强对流的维持与发展提供有利的水汽条件。但另一方面,海陆风环流加速了海洋气团与陆地气团的热力与动力交换,增加了边界层的静力稳定度。陆地下垫面在日间迅速增温,大气低层感热通量在正午之前不断增强,对流有效位能在近地层聚集,在此有利的对流触发条件下,局地对流快速发展。叁组敏感性实验结果均表明,陆地面积越大,日间感热通量与潜热通量值越大,对流发展越旺盛,相应边界层顶的高度也越高。地形对锋面雨带强度的影响具有双向作用,一方面山体地形通过对低层风速的阻挡作用,改变低层风速与风向,使得进入沿海地区的偏南气流减弱:同时也可见地形的摩擦耗散作用,有地形时雨带总体强度偏弱,降水量偏少,边界层顶的高度也偏低。另一方面,在雨带移动过程中,地形阻滞了雨带的移速,使得雨带在山前停留并抬升增强。(本文来源于《南京大学》期刊2015-05-01）
孙菽芬,邓慧平,王倩[5]（2014）在《下垫面非均匀流域的幂指数TOPMODEL的模拟研究》一文中研究指出利用取消流域土壤表层饱和导水率0K、土壤饱和导水率有效衰减系数m和地下水补给速率R为空间均匀假设的幂指数TOPMODEL,对流域水量平衡各分量进行敏感性研究试验,揭示空间非均匀性对幂指数TOPMODEL模拟结果的影响。从特定研究流域所得结果中可得的主要结论有:1)0K、m和R的空间变化对流域的逐日地表径流和基流以及逐日总径流有影响,针对设定的0K、m和R的空间变化,其中m的空间变化较明显地增加了逐日地表径流和洪峰流量。2)就设定的0K、m和R的空间变化而论,对流域多年平均年总径流以及蒸发模拟结果影响不大,但改变了径流在地表径流和基流之间的分配;其中R的空间变化影响最显着,m和0K的空间变化影响则较小。(本文来源于《气候与环境研究》期刊2014年06期）
王琛[6]（2014）在《非均匀下垫面大气边界层的观测和数值模拟研究》一文中研究指出2005年夏季、2006年春季在南京市区及南京郊区进行了两次近地层通量观测实验,运用涡动相关(eddy-covariance, EC)技术得到感热通量、潜热通量、二氧化碳通量和摩擦速度。为了消除地形对这些测量值的影响,运用平面拟合方法(PF)对其进行倾斜校正。进一步研究发现,平面拟合因子与风向角度密切相关,因而在采用平面拟合方法处理数据时,必须考虑风向的影响,分别做出不同风向扇区的拟合平面,我们命名这种改进后的新方法为分角度平面拟合法(sector planar fit,简称SPF)；相应的,称不区分风向扇区的平面内拟合法为总体平面拟合(general planar fit,简称GPF)。着重比较了不同季节、不同地点两种方法修正后的通量结果的差异。春夏两季,市区各通量分布总体趋势一致；地域上,市区SPF法、GPF法修正后通量值之间有明显差异,郊区两者差异较小。接着,运用SPF方法、GPF方法修正这个垂直速度,两方法修正后的垂直速度差异显着；最终,得出两方法修正后垂直速度的概率分布,SPF方法得到的垂直速度更接近于正态分布。通过观测城市复杂下垫面和近地面层发现,有必要通过数值模拟研究,进一步研究非均匀场对边界层特性的影响。使用中尺度模式WRF (Weather Research and Forecasting)及其大涡模拟子程序(Large Eddy Simulation,简称LES)来研究热力非均匀下垫面驱使的对流边界层特点。表面加热被设计成棋盘状,由两个热通量不同大小的正方形块交错而成。包括均匀下垫面,总计叁个方案(A、B&C),其中非均匀方案的热力非均匀尺度为5千米和2.5千米。将非均匀下垫面方案与均匀下垫面方案的结果进行比较后发现,非均匀尺度对对流边界层域平均量的影响并非十分显着,位温、热通量的廓线并未受很大影响。然而,不同的非均匀表面加热导致了不同的湍流特征。最大非均匀尺度的方案产生了最大的湍流动能,次大非均匀与均匀场产生的湍流动能大小十分接近,暗示着只有当非均匀尺度足够大时,湍流动能才会增强。各参量的方差廓线不同程度受到非均匀尺度影响：最大非均匀尺度案例的位温方差较大,但随着时间推移,对流边界层高度增大,各案例的位温方差廓线趋于一致,即非均匀性对位温方差的影响减弱了,表明随着对流边界层发展,湍涡结构也发生改变；对于湍流速度而言,在混合层内,最大的非均匀尺度产生最大的水平速度方差和最小的垂直速度方差,这种趋势—直持续；结合湍流动能分析,最大尺度非均匀会引发强烈的局地环流,由于局地环流存在水平运动的贡献,从而有较大的水平速度方差和最小的垂直速度方差。热力非均匀性引起的环流在对流边界层发展初期能较好维持,湍涡由表面非均匀尺度控制。然而在某一时刻,环流无法维持,在自由对流驱使下,对流边界层继续发展,此时湍涡主要为固有湍涡,即大涡。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2014-05-02）
王旭[7]（2013）在《南京夏季非均匀下垫面近地层湍流观测及模拟研究》一文中研究指出人类的生存环境与大气边界层息息相关。而城市是人类生活的重要载体,对城市边界层大气动力和热力特征及其相互作用机理的研究已成为影响人类生活的重要课题。本研究利用2010年南京夏季湍流叁维观测试验资料,采用观测资料分析和数值模拟方法,研究了南京夏季城、郊边界层湍流特征。主要结论如下：(1)夜间,城市大气的不稳定层结易形成混合层；白天城市的大气混合层发展速度和高度均大于郊区。2010年夏季南京城市的混合层高度夜间300m、白天1300m,城市混合层顶高度随着城市的发展而不断抬升。城、郊的低层风场均受到城市覆盖层影响,城市夜间逆温层和大风区随着城市发展而抬升,且大风急流出现在逆温层顶,与夜间混合层的发展高度比较一致。(2)对南京城、郊近地层湍流特征的研究结果表明：不稳定层结条件下,南京城、郊叁个方向的无量纲风速标准差(σu/u*、σv/u*、σw/u*)与稳定度参数ε均呈1/3幂次关系,并给出相应的拟合公式。无量纲水平速度标准差随下垫面粗糙程度的增加而降低,即城市无量纲水平速度标准差小于郊区；而垂直方向上没有明显差异,郊区略小于城市。(3)WRF模式应用于南京城市边界层气象特征模拟是可行的,模拟结果与观测结构基本一致,进一步揭示了由于城市地表性质的不同,对城市边界层的结构产生显着影响。城市地区昼夜均在边界层内形成热岛,白天城市湍流动能在200-700m达到高值1.2m2s-2,是郊区的两倍,夜晚在城市储热释放热量,湍流动能仍然大于郊区。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2013-06-01）
马静,刘文清,毛宏霞,董雁冰[8]（2013）在《非均匀下垫面辐照环境对太空目标温度的影响》一文中研究指出太空目标表面温度受地球下垫面辐射的影响,在对太空目标的计算中通常将下垫面作为均匀的热辐射平衡体,而受地物类型及气象条件的影响,地球表面的反射率和热辐射值随地理位置和季节变化,文中介绍了下垫面热流的计算方法,并根据所获得的地表温度数据以及地物类型信息,采用不同的下垫面处理方式,初步分析了地球下垫面的不均匀性对太空目标表面温度的影响。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2013年05期）
吴徐平[9]（2013）在《热力非均匀下垫面条件下对流边界层特征的水槽模拟研究》一文中研究指出物理模拟具有经济、操作方便、可重复性强、实验条件易控制等特点。物理模拟通过控制参数研究野外观测的现象并验证数值模拟的结果,是大气边界层研究的重要手段之一。本文利用对流水槽系统模拟了平坦热力非均匀下垫面条件下对流边界层的发展过程,分析了条状下垫面和马赛克状下垫面对流边界、层的温度场特征和流场结构。同时还进行了具有水平切变的对流边界层模拟研究。主要内容如下：一、均匀下垫面对流边界层水平温度场特征的水槽模拟研究利用对流水槽模拟分析了均匀下垫面自由对流边界层的水平温度场结构特征。根据几何相似、运动相似和动力相似等要求设置初始条件和边界条件实施模拟。对流水槽的尺度为1.5m×1.5m×0.6m,先加入具有一定温度层结的去离子水,然后底部加热形成对流,模拟对流边界层的发生和发展。利用快速响应的温度传感器测量温度廓线和不同高度上的温度起伏;利用准直光闪烁原理获得光学湍流场。根据温度廓线和光学湍流场的结果得到对流边界层厚度和稳定度等参数。根据不同高度的水平脉动温度,利用AR谱方法分析水平温度谱峰值频率所对应的尺度,该尺度对应于对流边界层的准二维对流热泡的水平尺度。统计分析结果表明,自由对流边界层大涡的水平尺度在边界层的下部随高度的增加而增加,约在0.65倍边界层厚度处达到最大,然后随高度的增加又逐渐减小。物理模拟与数值模拟和野外观测结果符合一致。根据对流热泡的这种特征,提出了一个自由对流边界层的热泡模型。二、非均匀下垫面对流边界层的物理模拟研究实施的热力非均匀下垫面对流边界层的物理模拟实验可分成两类：条状下垫面和马赛克下垫面。(1)条状下垫面主要利用谱分析和动力学方法研究了两条状热力非均匀下垫面对流边界层的发展过程。通过对温度场和速度场的谱分析结果,可以得出以下结论：均匀场和非均匀场的谱呈现的规律很不相同；均匀场的谱峰通常为单峰结构,而非均匀场由于受下垫面的影响,出现多峰结构；非均匀流场同时存在较大尺度的谱峰和较小尺度的谱峰。分析表明,较大尺度的峰应主要受到非均匀的影响。较小尺度的谱峰和均匀场的尺度一致,可以认为是混合层湍流发展的结果。大尺度和小尺度的峰值波长的相对强度存在起伏变化。这实际上是均匀性和非均匀性相互作用的一种表现。对于两条状下垫面会引发类似海陆风的环流。测量显示水槽能较好地获得海陆风的典型结构,甚至海陆风环流的细节特征。使用尺度化的方法分析了海陆风发生过程的特征。水槽数据显示海陆风速度在发生阶段和充分发展阶段遵从出不同的规律。当海陆风处于充分发展阶段,海风速度的尺度律类似于野外观测和数值模拟的结果。但是在海陆风的发生阶段,海陆风速度遵从另外的尺度律,由此给出了海陆风发生的条件。水槽实验结果显示海陆风并不是在早晨陆地有向上的热通量和海陆温差出现后立即形成。分析表明,临界点可以解释为海风速度是对累积热通量的响应,即陆地对流边界层发展到足够的高度后,海风才能够发生。水槽实验数据同样被用来对海陆风的高度和体积通量检测尺度化分析。尽管结果并没有显示出归一化的海风深度与Π1和Π4的依赖关系比只与n1的关系好,但体积通量尺度的有效性表明海风深度尺度与稳定度之间存在依赖关系。水槽实验也证实了陆面上方热辐合和空气自海洋到陆面的平流之间存在的平衡。在海陆风充分发展的时期,两者的平衡建立并得到维持。(2)马赛克下垫面主要从热力学的角度出发,分析了热通量廓线的振荡特征。通过在底面设置马赛克状隔热覆盖物,模拟热力非均匀下垫面的对流边界层的发生发展。在对流边界层发展的同时,利用实验获取的不同下垫面的温度廓线,对热通量廓线的特征进行研究。结果表明,非均匀下垫面对流边界层的归一化热通量随高度表现出非线性特征,即具有上凸和下凹的特征。上凸和下凹特征随时间出现振荡,这明显不同于均匀下垫面的情形。从热通量等值线图上可以看出,整体平均的热通量廓线振荡较小,局地热通量廓线振荡较大,而且下垫面未覆盖区域的热通量廓线比覆盖区域振荡的频率更高,振幅更大。这表明,非均匀下垫面条件下的对流边界层和均匀下垫面条件下的对流边界层的湍流结构有很大的不同。热力非均匀下垫面湍流特征呈现出一些均匀下垫面所没有的物理特性。在均匀下垫面得到的边界层的参数化规律不能简单地用于热力非均匀下垫面的对流边界层发展过程。叁、具有水平切变对流边界层的水槽模拟研究风速切变是机械湍流产生的直接原因。机械湍流在大气边界层中的作用和影响一直备受关注。现有的水槽能很好地模拟对流边界层的特征,但一直未在对流边界层中引入水平流场。目前在水槽中实现同时加热和引入平流的实验还未见报道。在现有的对流水槽中引入水平流动,模拟了具有水平切变的对流边界层的发展过程。利用温度探头测量了8个高度位置处的脉动温度,并使用粒子追踪技术拍摄了二维速度场,计算了平均温度、温度方差、湍流度、平均速度等参量。分析结果表明：温度廓线在近地层满足对数关系,和野外观测较为一致；分别利用温度廓线和速度场定出了边界层随时间增长的变化关系,两者给出的结果较为一致。实验结果显示：该水槽能较好地模拟具有水平切变的对流边界层的发展过程,为后续工作的开展提供了一个很好的平台。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2013-05-01）
李宝乐[10]（2013）在《北京非均匀下垫面地气交换及边界层结构模拟》一文中研究指出非均匀下垫面和大气的相互作用是当今全球气候变化中的热点学科。本文利用WRF模式,选取单层城市冠层参数化方案,模拟了北京城市及郊区边界层结构、湍流特征及能量平衡特征,并对比了两者差异。结果表明：(1)冬季观测的辐射四分量与模拟的辐射四分量吻合度较好,相关系数可达0.999；在能量四分量中,夏季土壤热通量的相关系数仅为0.837,潜热通量、净辐射、感热通量结果较辐射分量低,相关系数在0.837—0.999之间,土壤热通量在12：00-15：30时偏差较其它时段大,这是因为在该时段模拟的净辐射低于实测净辐射,同时模式高估了夏季能量分配于感热通量和潜热通量的能量值。(2)夏季14：00时城市下垫面的感热交换达到最大值360.34W/m2,而水体下垫面约为50.34W/m2,燕山山脉地白天在14：30可达298.80W/m2,城市最大,山区次之,水体最小；14：00时,植被下垫面的潜热通量达到最大值465.89W/m2,城市下垫面的潜热通量最大值仅为52.34W/m2,水体达到日最小值53.33W/m2,水体夜间最大值达248.30W/m2；城市土壤热通量在正午前后达到最大,约275.20W/m2,水体土壤热通量全天都很小的原因是由于水体本身的比热容大：植被下垫面土壤热通量日变化在-35-65W/m2之间；城市下垫面的净辐射最大值为560.22W/m2,周围植被下垫面的净辐射最大值约为548.20W/m2,水体净辐射最大值约为762.21W/m2,(3)冬季燕山山脉感热通量正午前后达到最大约139.80W/m2,城市在14：10达到最大约125.90W/m2,水体14：30仅有4.87W/m2；城市潜热通量最大值仅1.5W/m2出现在13：40,水体13：50出现最大为22W/m2,燕山的潜热通量白天蒸腾显着达22.84W/m2出现在13：30；城市土壤热通量在中午达到最大约148.98W/m2,水体的土壤热通量全天为OW/m2；城市净辐射11：30时达到最大,最大值为271W/m2,此时植被下垫面的净辐射为230W/m2水体净辐射与其表面温度呈反向变化,日振幅最大,在-123-328W/m2之间变化。(4)冬季城市在11：00时混合层高度为200米,至15：00时发展到1000米,而郊区下垫面混合层高度在11：00时混合层高度为200米,至15：00时发展到600m,这是由于城市的热能促使城市大气层结变得不稳定,热岛效应有利于产生热力对流并且再加上城市下垫面的粗糙度较大和参差不齐的建筑物对气流有机械扰动、触发湍流和抬升作用,使城市上空混合层上升发展速度较快,夏季城市在9：00时混合层高度为200米,17：00时随着地表逐渐升温不稳定层结逐渐向上发展逆温层完全消失,增长到1650m；郊区在9：00时混合层高度为100m,17：00时增长至1750m,其中11：00时—14：00时均比同一时次城市的边界层高度低200m左右,地表位温从在11：00时为296.8K,14：00时增长至304.6K,与城市相当。(5)冬季城市与郊区的湍流活动在14：00时均达到最大,这是由于此时地表温度较高热力作用随之较大,城市地表处湍流动能垂直发展到1100m,值达到0.59m2·s-2,郊区垂直发展到1100m,最大值为0.37m2·s-2；夏季城12：00时,城市的湍流动能发展到1100m,500m处最大值达0.76m2·s-2；郊区的湍流动能发展到最大,垂直发展到1100m,峰值为0.57m2·s-2。(本文来源于《兰州大学》期刊2013-04-01）
非均匀下垫面论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
将高分辨率城市冠层数据集(UCPs)引入WRF,发展考虑城市下垫面二维非均匀性的模拟系统WRF/Noah/SLUCM,结果表明:模式对建筑遮蔽、街渠辐射陷阱效应的考量更为准确;根据二维UCPs计算地表动力/热力粗糙度,并且还考虑了不同风向下建筑迎风面密度对近地面风场的影响;对夏季晴天个例的模拟性能显着提高,改进了对近地面气象要素(气温、比湿、风速)日变化和空间分布特征的模拟。考虑城市下垫面二维非均匀性的影响,使WRF/Noah/SLUCM能够较好地模拟出北京夏季城市内部精细的气候特征:北京主城区和部分老城区日间和夜间均呈现明显的城市热岛、干岛特征,但城区内大型绿地、公园、水域等区域则形成城市冷岛、湿岛现象;白天和夜间老城区均呈现出风速较大区域,主城区白天形成一条未闭合的"n"形风速小值带,到了晚上,主城区则演变为近乎闭合式的"回"形风速小值带,这与北京环状的城市结构直接相关。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非均匀下垫面论文参考文献
[1].高世仰,张杰,罗琦.青藏高原非均匀下垫面热力输送系数的估算[J].高原气象.2017
[2].贺晓冬,苗世光,王昕然,张亦洲,窦有俊.考虑城市下垫面二维非均匀性的高分辨率模拟方法研究[C].第33届中国气象学会年会S10城市、降水与雾霾——第五届城市气象论坛.2016
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[4].吴君婧.非均匀复杂下垫面下一次强对流过程的数值模拟研究[D].南京大学.2015
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[8].马静,刘文清,毛宏霞,董雁冰.非均匀下垫面辐照环境对太空目标温度的影响[J].红外与激光工程.2013
[9].吴徐平.热力非均匀下垫面条件下对流边界层特征的水槽模拟研究[D].中国科学技术大学.2013
[10].李宝乐.北京非均匀下垫面地气交换及边界层结构模拟[D].兰州大学.2013
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