北京城市大氣邊界層低層垂直動力和熱力特征及其與污染物濃度關(guān)系的研究

利用2001年3月19～29日和2003年8月11～25日中國科學院大氣物理研究所325 m大氣邊界層觀測塔資料,分析研討了北京城市大氣邊界層低層的垂直動力結(jié)構(gòu)特征及其與污染物濃度分布的關(guān)系.對比分析了北京城市大氣邊界層低層不同高度的風、溫度和濕度梯度資料、大氣湍流和大氣化學觀測系統(tǒng)資料,綜合分析獲取了無因次速度、溫度湍流方差和湍流通量、湍能分布特征及其與污染物濃度空間分布的關(guān)系,同時分析了北京地區(qū)沙塵天氣過程中城市邊界層低層垂直結(jié)構(gòu)特征及其污染物濃度的分布與變化特征.分析結(jié)果表明,在不穩(wěn)定層結(jié)條件下,47和120 m高度上無因次速度湍流方差和溫度湍流方差遵循莫寧-奧布克霍夫相似規(guī)律,并給出相應的擬合公式.穩(wěn)定大氣邊界層可按層結(jié)參數(shù)z'/L分成二分區(qū),z'/L < 0.1為弱穩(wěn)定區(qū),此時相似規(guī)律可適用,z'/L > 0.1為強穩(wěn)定區(qū),在此區(qū)內(nèi)無因次速度方差隨穩(wěn)定度增大有增大的趨勢,而無因次溫度方差則保持不變.白天近地層包含了47和120 m,而280 m已在近地層之上.對2001年3月北京地區(qū)一次沙塵天氣過程的城市邊界層資料分析發(fā)現(xiàn),320 m高度上總懸浮顆粒物濃度最高達到913.3 ?g/m3,在邊界層內(nèi)大氣顆粒物從上層向低層輸送,這與鋒面過境時低空急流從上層向下發(fā)展過程并伴隨的強下沉運動有關(guān).

作 者： 周明煜 姚文清 徐祥德 于海青   作者單位： 周明煜(中國氣象科學研究院災害天氣國家重點試驗室,北京,100081;國家海洋環(huán)境預報中心,北京,100081)

姚文清,徐祥德(中國氣象科學研究院災害天氣國家重點試驗室,北京,100081)

于海青(國家氣象中心,北京,100081) 

刊 名： 中國科學D輯  ISTIC PKU 英文刊名： SCIENCE IN CHINA (SERIES D)  年，卷(期)： 2005 35(z1)  分類號： X5  關(guān)鍵詞： 城市邊界層   湍流   氣溶膠濃度   沙塵天氣  

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