简介：城市大气环境边界层观测试验工程提出了城市区域大范围大气污染“空气穹隆”动力过程三维结构,首次揭示出北京周边地形“山谷风”与城市“热岛”效应相互作用对城市大气环境影响的综合特征。试验采用卫星遥感-地面观测相结合的技术方案,揭示北京周边地区污染贡

简介：利用三维对流边界层的大涡模拟模式研究对流边界层湍流统计特征量,模拟结果与前人的同类模拟工作及实验观测结果相比较,得到了一致的结论.

简介：应用包括湍流粘性和频散的新的Reynolds平均动量方程,分析了边界层的垂直风速廓线,发现包含湍流频散的地面层的风速廓线对经典的风廓线指数规律有一个对数规律的修改;而且在不稳定层结下比在稳定层结下,湍流的频散效应更为显著;在中性条件下,指数规律退化为对数规律并且Karman常数被另外一个常数所代替,而这个新常数也可以通过相似理论来获得.

简介：1大气边界层各月风向变化利用2006年赤峰探空站的高空风数据，计算得出赤峰大气边界层2006年1—12月距离地面300、600、900m高度风向的变化情况，如表1。

简介：国家自然科学基金重点项目“北极苔原和海冰地区边界层物理过程的观测研究”，通过了国家自然科学基金委员会地球科学部组织的专家组的质疑、答辩和验收。该项目按原定计划整理、分析了有关的国内外北极考察资料和成果；参加了北极中国黄河站建设和考察；利用我国最新北极考察资料和其它资料，在对考察资料进行可靠性检验的基础上，对北极地气相互作用的物理过程进行研究，基本达到了原定目标。在下列方面取得了较大进展：

简介：京津冀大气灰霾污染严重，天津市作为其核心组成之一其污染形势亦严峻。选取2013年2月20～28日天津重霾污染时段7站PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，即细颗粒物）和气态污染物数据，结合北京污染数据、地面气象要素、能见度、边界层温湿和风廓线、后向轨迹，深入分析重霾污染过程特征及气象和边界层成因。结果显示，研究时段天津PM2.5、SO2、NO2、CO和O3浓度均值为150、87、56、2.4和22μgm-3,气态污染物各站差异显著，但仅有SO2全面超过国家空气质量一级标准（50μgm-3），而PM2.5具有区域同步变化特征，且严重超标，是一级标准（35μgm-3）的2～8倍，最高小时均值高达364μgm-3；高浓度PM2.5是导致低能见度的主因，能见度小于10km对应PM2.5阈值为50μgm-3。弱风和高湿度导致局地排放累积，PM2.5始增，在高湿度条件下，持续偏南风促使其稳步增加，配合弱北风和弱东风PM2.5震荡上扬，污染高值阶段，南北气流短时迅速切换，区域污染传输叠加污染的循环累积，PM2.5浓度峰值达到最高；除因边界层强东风导致的平流逆温外，高浓度PM2.5与平流逆温密切相关；高污染时段高湿主要集中在500m以下，且随高度递减幅度较大；位于200～600m的低空急流一定程度抑制污染上升，尤其持续强东风使PM2.5浓度稳步降低到二级水平，污染迅速有效清除最终依赖整层的强西北风。北京、环绕天津的河北中部和西南部地区对天津重污染有显著贡献。

简介：国家自然科学基金重点项目“北极苔原和海冰地区边界层物理过程的观测研究”在下列方面取得了较大进展：

简介：利用江苏省及周边地区地面气象站和探空站气象要素及PM_（2.5）质量浓度数据,对2013年12月上旬影响江苏及周边地区的一次持续性雾霾天气进行了综合分析。结果表明,本次持续性雾霾天气过程中,925hPa和850hPa西南气流维持时间较长,使得中低层逆温结构持续维持。强冷空气是驱散雾霾的主力军,弱冷空气造成贴地逆温维持,对连续雾霾没有清除作用,反而增加了雾霾的持续性。冷空气影响前为上升气流,结束后转为下沉气流,垂直速度小及下沉气流造成逆温持续维持。持续性逆温或等温是雾霾长时间维持的热力条件,小风速及弱垂直运动是动力条件。东南风为大范围雾的形成和维持提供充足的水汽条件。

简介：通过高分辨率卫星夜间灯光数据获取最新的城市地表分布,并利用高分辨率数值模式对2013年8月14~16日太原区域的一次高温过程进行研究,探讨城市下垫面扩张对大气边界层的影响。结果表明：基于DMSP/OLS夜间灯光数据对模式中地表参数修正后,能够更准确地反映太原主城区和高速公路沿线小规模建筑群的扩张,有效改善了模式的预报性能,显著提高对近地面气温、地表温度的预报能力。城市下垫面的扩张,使城区夜间升温明显,热岛强度增强。与1992年的城市化状况相比,晴空天气条件下,2012年太原城区夜间气温上升5℃,热岛强度升高2~3℃。城市下垫面扩张,改变了地表能量分配关系,使得地表感热传输明显加强,潜热通量明显减弱,城市冠层作用下的储热能力增强。边界层内部湍流交换、水汽输送等的进一步研究表明：城市地表水汽输送减弱,边界层水汽含量减少,2~4km高度的水汽含量增加,湍流动能的影响高度增高,湍流混合加剧;14：00,城区边界层高度抬高了800m,城市上空混合层加深,持续时间更长。

简介：建立一个高分辨大气边界层模式。然后，把该模式与一个中尺度数值预报模式进行耦合并把模式计算结果与实测结果进行了对比。结果表明，该耦合模式能够模拟出大气边界层的流场、温度场和气压场的特征。

简介：通过ETA模式对"98@7"长江流域暴雨过程的数值试验研究,讨论了行星边界层过程对暴雨数值预报的影响,结果表明边界层过程在这次暴雨预报中有重要作用.具体结论为:(1)降水大范围落区是受大尺度流场所决定的,但边界层过程对暴雨预报具有重要的作用;(2)不考虑边界层过程会影响对天气系统的正确预报,包括影响大气低层的运动场、水汽及大气不稳定度,从而影响暴雨的预报;(3)从时间层次上看,由于地表通量有着显著的日变化,边界层过程的作用不仅与暴雨本身发生发展及消亡的阶段有关,也与各阶段的时间(白天或夜间)有联系;(4)在空间范围内,边界层过程对大气的影响是通过大气流场重新分布来影响降水的环境条件,故地表通量分布和低层流场的相互配置作用十分重要.长江南北的情况有所不同,长江流域南侧区是地表通量的大值区,也是长江流域雨区水汽和不稳定能量的源区,它对长江流域的暴雨可能有着更为重要的作用.

简介：城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外，气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21～28日北京地区典型细颗粒物（即PM2.5）重污染过程为例，基于颗粒物水平和垂直监测数据，常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据，分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明：弱低压场或弱高压场控制下，局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚，配合边界层低层顺时针方向的风切变，易发生大气中细颗粒物的爆发性增长；而均压场控制和近地层持续偏南气流输送，配合高层持续稳定的西北风，是污染长时间持续稳步增长的主因。此外，近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。

简介：

简介：采用水平分辨率为0．5km的WRF-CLM3-5中尺度数值模式，模拟研究了洪河国家级自然保护区及其周边地区（46．8°N～48．75N，132°E～135°E）2011年7月19-20日的大气边界层气温、相对湿度和风速的物理特征，以及2011年6月6～8日、7月18-20日和8月26-28日大气边界层高度的日变化特征。结果表明，WRF．CLM模式可以较精确地反映研究区沼泽及其周边农田的近地层气温和相对湿度的差异，与实际观测结果一致。在夏季晴朗的白天，湿地上空气温低于周边农田约1～3℃，相对湿度比周边区域高4％～8％；湿地上空呈现“冷湿岛”中心，相对湿度随高度先增加后降低，高度界线可达9001500m；日落后，沼泽降温增湿作用逐渐削弱，0：00～2：00，沼泽与周边区域近地层都发展有较强的逆温层，厚度可达600m，与之相对应的相对湿度则随高度的升高而降低，影响高度在400-800111。夜间，沼泽近地层风速随高度的变化小于白天，低空风速小于高空风速；白天午后风速梯度最小，夜间逆温层顶出现低空急流中心。洪河国家级自然保护区大气边界层高度模拟结果显示，夏季沼泽区晴天大气边界层高度日变化曲线为单峰曲线，白天边界层发展高度大于夜间，最高值出现在13：00左右，高度可达约1900m。

简介：使用北京气象站探空观测数据和地面气温观测数据,以干绝热曲线法估算1984-2013年逐日最大边界层高度,同时计算对应的边界层平均风速和通风量。统计分析这3个边界层参量的平均特征,并利用2001-2012年的空气污染指数（API）,探讨大气污染与边界层参量的关系。结果表明：（1）日最大边界层高度的30年月均值以春季和夏初（3-6月）最高,约1600m;夏季和秋初（7-10月）次之,约1300m;冬季（11月、12月和1月）最低,约1000-1200m。（2）夏季,日最大边界层高度不同数值的频率大致为对称分布,峰值处于1000-1600m范围;秋、冬季,频率分布系统性地向低值一方偏斜,600-800m的出现频率大大增加;春季边界层高度的变化极大。（3）各季边界层平均风速以夏季为最小。（4）一年中春季通风量最大,秋季次之,冬季较低,夏季最小。（5）秋、冬季,北京中度和重污染个例（API〉200）集中分布于弱风、低边界层和小通风量条件,反映污染物局地累积的作用;春季污染个例半数以上以高风速、高通风量为特征,反映沙尘类外部输入性污染的作用。

简介：利用小波变换法反演边界层高度时，不同小波母函数的选取可能得到不同的边界层高度。因此，对构造的白天及夜间激光雷达后向散射信号理想廓线进行Haar小波协方差变换，并对后向散射信号梯度廓线进行Morlet与MexicanHat小波变换反演边界层高度。结果表明，宜采用Haar函数与MexicanHat函数作为小波母函数，其中Haar函数准确性优于MexicanHat函数，而MexicanHat函数更易稳定。同时为了进一步检验3种小波变换法的反演结果对小波振幅的敏感性，通过改变小波母函数的小波振幅，发现无论是理想廓线还是叠加扰动的廓线，较大的小波振幅易得到比较稳定准确的白天边界层高度与夜间混合层高度。

简介：

简介：有限空间内的波动方程逆时偏移需要利用有效的边界处理技术用以消除人工截断对偏移结果产生的影响。本文以横向各向同性介质弹性波速度-应力方程为基础,依据传统分裂式最佳匹配层（PerfectMatchedLayer,PML）吸收边界技术的思想,推导了应用于逆时偏移的完全匹配层波动方程,并给出了其高阶交错网格有限差分格式。针对由边界处向计算区域内传播的＂反射波＂,以及地震记录排列两端地震同相轴突变对计算区域的影响这两方面问题,本文给出了逆时偏移中吸收层的布设方式。模型和实际资料的弹性波叠前多分量联合逆时深度偏移结果表明本文的边界处理方法取得了较好的吸收效果,获得了好的联合偏移成像结果。

简介：层间氧化带型铀矿床只与特定背景条件下形成的部分层间氧化带有关，铀元素沉淀富集于层间氧化带前锋线及其附近，该区域是地球化学性质完全不同的氧化与还原介质相互作用的结果；对于铀成矿作用来说，氧化作用的效果是十分重要的，可以通过采集目的层相同岩性在正常氧化带和正常原生带的样品，分析其铀含量比值，间接反映氧化作用使铀从围岩中带出的能力；铀是否成矿主要取决于层间氧化带前锋线还原障的还原能力。参照岩石原生地球化学类型划分原则，岩石还原能力可划分为：强还原能力C有机>0．3％；中等还原能力C有机=0．05％～0．3％；弱还原能力C有机<0．05％三个等级。以反映岩石还原能力的有机质含量为横坐标，以0．05％、0．3％分别作为划分弱中、中强还原能力的分界线；以反映氧化作用效果的U氧化／U原生为纵坐标，以0．5、1分别作为氧化作用效果好与较好、较好与差的分界点；划分层间氧化带边界类型为9类；根据不同层间氧化带前锋线边界类型的成矿潜力差异，可作为对目标区进行层间氧化带型铀成矿潜力评价的依据。

简介：在地震波场计算中，计算机只能处理有限的波场区域，导致出现人工边界，而人工边界会影响正常波场的计算和最终成果的解释。简要介绍了声波波动方程模拟中的两大类吸收条件，基于一个简单的二维均匀速度模型，采用有限差分法实现其吸收效果对比。正演模拟结果表明，最佳匹配层吸收边界效果最好。