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1. 滇中城市降水特征及其成因分析

何萍, 李矜霄, 付永梅, 刘树华

北京大学学报自然科学版 2019, 55 (4): 626-634. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2019.040

摘要（909）

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PDF（pc）（1507KB）（269）

基于滇中城市群4个主要城市(昆明、曲靖、玉溪和楚雄)近50年的降水资料, 利用统计分析、小波分析、累计距平和灰色关联度分析等方法, 分析滇中城市降水量的年、季、月变化特征以及影响降水量的各种因子。结果表明, 滇中城市近50年平均降水量为928.1 mm, 整体上呈下降趋势, 并在2009年发生突变; 降水量有干、湿季之分, 雨季(5—10月)降水多, 干季(11月至次年4月)降水少, 最大降水量出现在7月(184.0 mm), 最小降水量出现在12月(13.8 mm)。通过小波分析, 发现年降水量呈现22年左右的主周期变化; 夏季降水量呈现以19天为主周期的增减变化, 降水多, 变幅小; 冬季降水量呈现以20天为主周期的增减变化, 降水少, 变幅大。通过灰色关联度分析, 发现自然因子中对降水影响较大的是气温和相对湿度, 人文因子中对降水影响最大的是人口和城市面积, 并且, 自然因子的作用大于人文因子。

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2. 使用WRF-Fitch对湖区风电场风力发电机尾流效应特征的数值模拟

王姝, 刘树华, 陈建洲, 胡菊, 冯双磊, 马玉龙, 缪育聪

北京大学学报（自然科学版） 2018, 54 (3): 605-615. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.187

摘要（1289）

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PDF（pc）（1495KB）（406）

为解析不同稳定度情况下多种风机排布配置对尾流效应的强度、作用范围和风能利用效率的影响, 以鄱阳湖地区风电场为例, 使用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecast)和Fitch尾流模型进行模拟实验。结果表明: 在不同大气层结稳定度情况下, 单个风机尾流效应的影响范围能够达到下游4~10 km处, 对下风向风速的削弱强度可达−0.2~−1.2 m/s。在风的来向上风机数量越多, 下游风速减弱越大; 正方形紧密排布风电场的尾流效应对风速的削弱效果最明显, 而空心菱形稀疏排布风电场的尾流区风速更容易恢复。由于不稳定的大气层结内热力和动力湍流交换强度更强, 更有利于尾流区内中动量的交换和下传, 因此稳定大气层结的尾流效应影响范围比不稳定大气层结更广。风机所在位置垂直剖面上的湍流动能呈现中心最强、向外耗散的特征, QKE(湍流动能的两倍)随着高度增加而先增至最大值(> 19 m²/s²), 再减至0左右, 之后趋于稳定, 最大值出现在约离地90 m的高度, 估计尾流效应的垂直影响范围可达约离地1.1 km的高度。

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3. 滇中地区夏季城市热岛效应的数值模拟研究

郑亦佳, 刘树华, 何萍, 缪育聪, 王姝

北京大学学报自然科学版 2017, 53 (4): 639-651. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.127

摘要（1204）

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PDF（pc）（4822KB）（692）

为了探究滇中地区不同城市化程度和湖泊下垫面对城市热岛效应的影响, 利用中尺度气象模式 WRF (the weather research and forecasting model)对昆明等城市的夏季城市热岛效应进行模拟研究。结果显示, 夏季夜间, 昆明等城市的热岛现象具有明显的下游效应, 城市的扩张使得城市热岛下游效应的影响范围扩大, 但热岛的强度不会明显地增强。城市的存在会增加地表的粗糙度, 使得夜间的近地面风速减小。在白天, 湖泊和城市下垫面主要通过改变局地的热力差异影响近地面的风速, 城市的存在会加强湖泊与陆地间的热力差异, 促进湖陆风环流, 进而加大近地面的风速。城市的存在还会减少下垫面对低层水汽的供应, 但城市面积的增加对低层水汽的影响相对较小。清晨, 城市地区表现为湿岛(湿度较周边地区略大), 这与城市地区的近地面辐合流场有关; 而在其他时段, 城市地区多为干岛(湿度比周边地区低), 且干岛现象也存在下游效应。

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4. 城市化对昆明一次强降水过程影响的数值模拟研究

郑亦佳, 刘树华, 何萍, 缪育聪, 王姝

北京大学学报自然科学版 2017, 53 (4): 627-638. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.128

摘要（1123）

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PDF（pc）（74427KB）（222）

为了探究昆明地区城市化对降水的影响, 利用中尺度气象模式 WRF (the weather research and forecas-ting model)耦合单层城市冠层模块, 对2012年5月24日夜间发生在昆明城区西部的一次强降水过程进行数值模拟研究。通过与卫星观测得到的降水空间分布进行对比, 发现WRF模式能较好地再现此次降水过程。城市的存在会较显著地改变城市地区的潜热和低层垂直运动, 使得位于城区的降水中心降水强度略有减小, 而城区下风向的降水有所增加, 降水增加的区域与 750 hPa 高度上的水汽通量辐合加强的区域相对应。城区降水中心降水量减少可能是由于城市下垫面抑制了低层大气的水汽供给。城区下风向降水增加的可能原因是该区域相对较强的垂直运动使得更多的水汽被输送到高层大气中, 有利于降水的增强。在目前的城市化水平上, 若昆明地区的城市进一步扩张, 城区下风向地区的垂直对流运动和大气不稳定度均会增强, 但城市下垫面对低层水汽供给的抑制作用也会增强, 这两种作用的同时存在会使得城市下风向地区降水的变化存在不确定性。

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5. 近51年云南滇中地区地面气象要素变化特征的统计分析

郑亦佳, 缪育聪, 刘树华, 何萍, 王姝

北京大学学报自然科学版 2017, 53 (1): 8-18. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2016.098

摘要（1324）

HTML （97）

PDF（pc）（1767KB）（884）

利用1963—2013年4个国家基本/基准站(昆明、楚雄、玉溪和曲靖)的近地面温度、相对湿度和降水量的观测资料, 对云南滇中地区近 51 年来的气象要素的变化特征进行统计分析。结果显示: 近 51 年来, 滇中地区增温趋势明显, 冬季的增温幅度最大, 昆明市作为上述滇中城市中发展最快的城市, 年增温趋势是 4 个城市中最明显的; 滇中地区年降水量呈波动减少趋势, 冬、春季降水量增加而夏、秋季减少, 昆明市年降水量的降幅最大, 楚雄市只呈微弱的上升趋势; 4 个城市年均及各季节的相对湿度均呈显著下降趋势, 各季节的降幅差别不大。通过小波分析, 发现滇中地区不同气象要素的周期变化具有一定的相关性: 在 36年时间尺度上, 相对湿度的干(湿)中心与气温的暖(冷)中心对应; 在 16~32 年时间尺度上, 相对湿度的干(湿)中心与降水量的弱(强)中心对应。

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6. EBEX-2000湍流热通量订正和地表能量平衡闭合问题研究

姜海梅,刘树华,张磊,刘和平

北京大学学报（自然科学版）

摘要（932）

PDF（pc）（694KB）（504）

运用EBEX-2000实验资料, 分析超声虚温订正和Webb订正对湍流热通量计算的影响及这两种订正的主要控制因子, 并在对湍流热通量进行修正的基础上简单讨论了能量平衡闭合率(EBR)的影响因子, 结合实际的天气、地形条件给出了比较合理的解释。研究结果表明: 超声虚温订正值为?40~2 W/m², 有明显日变化, 均值为?8 W/m², 主要受大气稳定度和水汽垂直梯度影响; Webb订正值范围为?5~14 W/m², 订正量均值较小, 约1.8 W/m², 白天为正值, 夜间为负值, 主要受波文比和空气比湿的影响, 出现较大修订值的几率很小; 30 min平均的能量平衡闭合比率(EBR)约为0.63, 其日变化幅度剧烈, 日变化幅度及夜间离散度很大, 并且随土壤含水量的突然上升而急剧下降。

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7. 扰动近地层湍流互谱特征研究

姜海梅,刘树华,刘和平

北京大学学报（自然科学版）

摘要（684）

PDF（pc）（627KB）（387）

运用国际能量平衡实验(EBEX-2000)的湍流、净辐射和温度梯度资料, 对近地层8.7 m和2.7 m两个高度的湍流互谱结构、温度廓线和湍流通量的特征进行了分析, 重点研究了逐块灌溉所致的扰动近地层内大涡与局地湍流的相互作用以及大涡对地表通量的影响。研究结果显示, 低频湍流互谱的峰值频率在两个高度趋于一致, 基本遵循外层标度律(OLS)模型; 高频湍流符合局地各向同性湍流理论。由于大涡的影响, 湍流互谱低频能量显著增强, 且该增强作用在8.7 m高度比2.7 m高度更为突出。湍流谱的低频部分出现多峰值, 峰值频率对应的涡旋尺度与热力非均匀性的尺度有较好的对应关系, 主要的3个涡旋尺度分别为800, 400和200 m。大尺度涡旋扰动对局地湍流的影响: 上层大于下层, 不稳定时大于稳定时。

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8. 北京大学大气环境模式PUMA的改进及其在沈阳地区的应用研究

张碧辉,刘树华,马雁军,刘和平

北京大学学报（自然科学版）

摘要（762）

PDF（pc）（910KB）（301）

为拓展北京大学大气环境模式(PUMA)的应用, 对其进行两方面的改进。首先, 用新一代中尺度气象模式WRF提供气象场驱动PUMA; 其次, 新增非局地湍流扩散系数Grisogono方案。为验证改进后的模拟能力, 将PUMA运用于沈阳地区冬季大气SO₂污染研究。模拟结果和观测比对表明: WRF可以提供合理的气象场; PUMA可以模拟出SO₂浓度月尺度变化和日变化; Grisogono方案在中午对流边界层条件下对模拟结果有所改善。SO₂浓度有明显的日变化, 白天浓度低, 夜间浓度高, 模拟结果表明SO₂浓度和边界层高度的日变化成负相关。改进后的PUMA可以在大气环境预报预警中得到应用。

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9. 干旱半干旱区不同下垫面土壤温度计算方法比较研究

张海宏,刘树华,韦志刚,吕世华,侯旭宏,文军,高晓清

北京大学学报（自然科学版）

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10. 大气污染化学事故危害预测数值模拟(CDM)与验证

黄顺祥,陈海平,刘峰,刘树华,朱凤荣

北京大学学报（自然科学版）

摘要（754）

建立了对复杂地形上大气污染化学事故进行危害评估与预测的数值模式(CDM), 该模式可以快速预测大气污染化学事故的危害范围、危害等级、危害面积和危害纵深等, 为事故应急处置提供快速、直观和定量的决策依据。分别应用外场扩散和水槽模拟实验对CDM进行了验证。数值模拟与外场扩散实验的验证结果表明, 二者在危害范围、危害纵深和危害等级等方面均具有很好的一致性, 不同距离上剂量相对误差在1倍以内, 平均相对误差为20.6%, 剂量阈值为0.66和0.24 g?s/m³ 的危害纵深相对误差分别为-26.3%和10.2%。数值模拟与水槽模拟实验结果表明, 不论是在中性大气条件下还是在稳定大气条件下, 二者均吻合很好。

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11. 北京地区PM10质量浓度与边界层气象要素相关性分析

郭利,张艳昆,刘树华,李炬,马雁军

北京大学学报（自然科学版）

摘要（734）

对北京市2007年观象台观测站PM₁₀质量浓度资料、观象台气象自动站资料、风廓线资料和探空资料进行了数据分析。结果表明, 在污染物源强一定的条件下, 污染物的积累、稀释、扩散和清除主要取决于气象条件。近地面风速、温度、湿度、气压和边界层高度等气象条件对于可吸入颗粒物的污染程度有着很重要的影响: PM₁₀质量浓度与地面风速、温度、湿度、气压和大气边界层高度呈显著相关性, 并且相关性随季节变化明显。其中, 6月PM₁₀质量浓度与地面风速和大气边界层高度呈负相关性, 而与温度呈正相关, 11月则与温度成负相关; 风速与PM₁₀质量浓度之间的相关性可以用二次多项式来描述, 二者呈“U”形变化。另外由11月份PM₁₀质量浓度资料的分析表明, 当月PM₁₀质量浓度最小值对应的风速为4.1 m/s。

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12. 热对流对土壤温度和能量平衡的影响

孔丽静, 刘树华, 吕世华, 张宇

北京大学学报（自然科学版）

摘要（727）

在传统的土壤热传导方程基础上,耦合了土壤水分的垂直运动引起的热对流项, 用金塔绿洲 2005年6月11? 15 日的观测数据分别计算了土壤热扩散系数以及水的通量密度。以0.05 m 深度的土壤层为上边界,模拟了 0.10m 和 0.20m 深度的土壤层温度,并比较了计算的地表能量闭合因子。结果表明：热传导对流方法模拟的土壤温度与实际观测值吻合较好,且热对流作用使土壤表面能量闭合因子提高 6%左右。

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13. 北京大学校园夏季气象场的数值模拟

张碧辉,刘树华,桑建国

北京大学学报（自然科学版）

摘要（695）

北京大学校园北部有未名湖等水域和树木冠层绿地, 与南部教学、生活区建筑物路面为主的布局在下垫面热力性质上存在显著差异。为定量研究夏季校园内不同区域气象场、舒适度的空间分布和时间变化, 为校园活动和游览提供参考, 利用北京大学城市冠层模式, 结合校园实际下垫面分布情况, 进行数值模拟研究。研究结果表明, 9 月份校园北部温度低于南部, 15: 00 温差可达 6. 7℃。路面上由于潜热通量小, 温度高于其他下垫面, 和水面温差最大可达 10. 6℃。空气湿度北部高于南部。温度分布影响局地风场变化, 在 15:00 产生低温辐散流场。引入表征人体舒适度的温湿指数(THI) , 路面上有 50% 时间处于 “热”等级, 高于其他下垫面的20% 。研究结果可以为评估校园环境规划的气象效应提供科学依据。

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14. 北京PM₁₀质量浓度与总体理查逊数的关系

张艳昆,刘树华,李炬,王迎春,马雁军

北京大学学报（自然科学版）

摘要（755）

为了研究总体理查逊数对可吸入颗粒物 PM₁₀ ( particulate matter with aero-dynamic diameter smaller than 10 μm) 质量浓度的影响, 对2007年11月北京南郊观象台的PM₁₀质量浓度资料、地面气象自动站资料和常规无线电探空资料进行了分析。统计分析软件采用 SPSS15.0( Statistical Package for Social Sciences 15. 0) 。分析结果表明,在北京地区以稳定层结为主的条件下, PM₁₀质量浓度与地面气象要素和总体理查逊数存在很好的规律性。PM₁₀质量浓度与风速和相对湿度显著相关, 相关系数分别为 - 0. 65 和 0. 69, 通过 α= 0. 01 显著性检验; PM₁₀质量浓度与地面至450m层的总体理查逊数存在显著的对数形式非线性关系, 决定系数 R2= 0.42。非线性回归方程的独立样本预测检验显示回归模型可以用于根据无线电探空资料对PM₁₀质量浓度进行预测。

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15. 双经纬仪测风反演方法的分析

张云涛,蒋浩宇,刘树华

北京大学学报（自然科学版）

摘要（719）

从大气探空实验的特征出发，说明了使用双经纬仪测量数据反演探空气球空间坐标的过程中，人为操作误差远比仪器测量误差造成的影响严重。在此基础上总结了反演双经纬仪测量数据各种方法的优缺点，并分析了各反演方法在最大可信误差要求下的适用范围。分析得出各方法均只能适用于部分空间角度范围，因而提出了一种综合各基础方法优点而得到的联合反演方法，该方法的反演结果可在最大的空间角度范围内能满足最大可信误差的要求。最后通过都斛地区2007年8月16日10时的探空数据反演分析，说明了联合反演方法在反演精度和反演误差估算方面相对于经典的基线测风法的优越性。

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16. 绿洲区域气候效应的数值模拟

潘英, 刘树华

北京大学学报（自然科学版）

摘要（537）

在改进的土壤植被大气模式（MSPAS）的基础上，引入一个有效的大气辐射传输方案，建立了一个能在物理上真实地描述陆气相互作用及其反馈机制的二维模式（MLAIM）。利用HEIFE实验的观测资料，对改进了土壤水分传输、近地面层湍流输送以及植被物理过程参数化方案后的MLAIM进行了检验。结果表明，MLAIM能够合理地模拟陆气相互作用中的各种物理过程，能够有效地模拟绿洲与沙漠的地表能量收支情况。因此利用MLAIM对绿洲的气候效应进行了研究，分析了绿洲“冷岛效应”与“湿岛效应”的形成机理，并且着重研究了绿洲对其周围沙漠的影响。结果表明，绿洲对沙漠的水汽输送是影响沙漠地表能量收支以及绿洲周边区域气候的最重要的因子。

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17. 近47年城市化发展对沈阳区域局地气候的影响研究

马明敏姜晓艳刘树华张菁

北京大学学报（自然科学版）

摘要（690）

利用1959-2005年沈阳及周边郊区4县（康平、新民、法库、辽中）台站的气候观测资料，研究分析了沈阳城区、郊区气温、降水量、相对湿度、风速的变化趋势和特点。在此基础上，探讨了城市化发展对沈阳区域气候变化产生的影响。研究发现：1) 近47年来，沈阳平均气温上升显著，其中冬季、春季增暖幅度最大，夏季最弱。同时，沈阳郊区增暖幅度略大于城区增暖幅度。2) 沈阳年降水量、相对湿度、平均风速整体均呈下降趋势，降幅以平均风速最大，降水量最小。沈阳降水量的季节变化比较复杂，冬季降水量轻微增加。分析结果显示，沈阳城市化发展对区域局地气候产生了重要影响，尤其是近年来对郊区气温影响显著。另外，城市化进程对平均气温、风速的影响比其对相对湿度、降水量的影响更为显著、直接。

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18. 干旱、半干旱地区蒸散过程的模拟研究

刘树华,于飞,刘和平,张称意,梁福明 ,王建华

北京大学学报（自然科学版）

摘要（680）

利用建立的土壤, 植被, 大气系统水分散失耦合模式,研究了一定植被覆盖下区域近地面层的水分蒸散过程。模式对土壤水分传导和恢复过程的参数化引入了一些改进。利用此模式模拟了黑河实验(HEIFE)中1991-08-13—17日张掖观测站所在位置的能量通量和近地面温湿度的变化,得到了与观测值相一致的结果,合理地再现了此阶段内蒸散过程的变化趋势。此模式能比较有效地模拟区域复杂下垫面与大气边界层的相互作用,对于区域气候和生态效应的研究有一定的帮助。

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19. 应用一改进的模式对北京夏季风、温和湿度场的模拟

刘树华,周彬

北京大学学报（自然科学版）

摘要（653）

对北京大学的三维复杂地形中尺度数值模式进行了适当改进，引入第2代陆面过程模式的参数化方案，在计算地表能量水分收支时更加注重植被的影响，根据植物生态和土壤的地理分布特征确定陆面参数。结果表明，改进后的模式在模拟夏季北京气温场、风场、湿度场时都取得令人满意的效果。模拟结果可为了解北京地区区域气候的形成、污染物的扩散及城市规划提供参考和帮助。

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20. 北京区域近地边界层特征数值模拟

胡小明,刘树华,梁福明,王建华,刘和平,李炬,王迎春

北京大学学报（自然科学版）

摘要（651）

用非静力平衡的中尺度模式MM5.V3模拟了北京地区2000年夏季7月10日—11日的风速和温度场等边界层特征。模式所采用的水平分辨率为1 km，以天安门为中心，选取东西80 km南北100 km的区域进行模拟。模拟结果表明城郊之间存在明显夏季热岛效应，市区和郊区的温差最大可达6～8 ℃；边界层风场受西北特殊地形的影响，白天盛行由南往北的上坡风，夜间转为由北向南的下坡风。并用气象观测站实测资料对模拟结果进行了验证，验证表明模拟是准确的。模拟结果有助于了解北京地区区域气候的形成、污染物扩散及制定相关城市规划。

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21. 北京区域夏冬季风场、温度场的观测研究

胡小明,刘树华,梁福明,王建华,刘和平,王迎春,李炬

北京大学学报（自然科学版）

摘要（712）

用北京及市郊地区共14个地面气象观测站的全月数据顺序文件“D文件”提供的风场及温度资料，采用逐时月平均的方法对北京及周边地区的冬夏两季的风场，温度场特征进行了研究。研究结果表明:（1）北京区域夏季边界层风场受西北特殊地形的影响，夜间低层大气流场常表现为由北向南的下坡风，白天逐渐转为由南往北的上坡风。而在冬季，这种山地—平原的局地环流的现象消失。（2）夏季，城市西部海淀到丰台一带处在一个高温区，构成北京“热岛”的一个主要区域。而在冬季，海淀及海淀以北到丰台南部的地区是夜间的高温中心。

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22. 森林冠层上湍流尺度、耗散率和湍流结构参数

刘树华, 胡非, 刘辉志, XU M., 朱廷曜, 金昌杰

北京大学学报（自然科学版）

摘要（733）

利用新型三维超声风速/温度仪，在中国东北长白山原始森林冠层以上观测的湍流资料，计算并分析了森林冠层上的湍涡特征长度尺度、湍流动量和热量耗散率、湍流动量和热量结构参数的特征。结果表明：湍流动量湍涡特征长度尺度与稳定度参数Z/L成正相关; 湍流热量特征长度尺度与稳定度参数Z/L在不稳定层结时，成正相关，在稳定层结时近似成负相关; 在不稳定和稳定层结大气中，利用湍流谱方法和利用风速垂直分量方差、温度脉动方差和Richardson数计算的湍流动量、热量耗散率和湍流动量、热量结构参数有较好的一致性; 无量纲湍流结构参数C²_vz^2/3σ_w^-2和C²_Tz^2/3σ_T^-2是Richardson数的函数; 湍流热力结构参数C_T²与感热通量w'T'具有较好的线性关系。

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23. 城市及乡村大气边界层结构的数值模拟

刘树华,李洁,文平辉

北京大学学报（自然科学版）

摘要（626）

建立了一个研究城乡非均匀下垫面陆面物理过程与大气边界层相互作用的模式。模拟了城市及郊区、乡村下垫面的地面热量通量、地表温度、混合层高度及大气边界层结构等特征。对城乡之间的差别进行了对比。模式主要依赖于以下参数和物理量：地面反照率、下垫面粗糙度、土壤的可含水量、下垫面的热容量和热扩散系数、云量等参数。结果表明，本模式能合理地模拟不同地表热量平衡、地表气温、混合层高度、湍流交换系数、湍流动能、位温廓线等，以及它们的日变化。该模式所取参数主要针对北京市，时间为九月初，对于其他城市，参数应作相应的调整。本模式还可以用于其他均匀或非均匀下垫面的模拟。

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24. 森林冠层空气动力学参数的确定

刘和平, 刘树华, 朱廷曜, 金昌杰, 孔繁智, 关德新

北京大学学报（自然科学版）

摘要（820）

使用长白山阔叶红松林的风、温、湿梯度资料和超声风温仪测量的湍流资料，计算了长白山森林空气动力学粗糙度Z₀，零平面位移d、冠层上动量曳力系数 C_D及水热曳力系数C_H，并对d和Z₀的计算方法做了误差分析。树高26m的长白山原始森林空气动力学粗糙度Z₀=1.6m，零平面位移d=19.5m。基于质量守恒原理来计算高植被下垫面的动力学粗糙度、零平面位移是目前较为精确和实用的方法。要想得到较精确的d和Z₀，必须提高湍流通量μ'ω'和风廓线的测量精度，并确定合适的测量高度使得μ'ω'的测量和一点风速的测量在惯性副层内。在不稳定条件下，森林上空动量曳力系数C_D，水热曳力系数C_H与稳定度有较好的关系，近中性的平均代表值约为C_D=6.6×10^-3，C_H=6.4×10^-3。引入零平面位移d后，基于Louis方法计算曳力系数在粗糙的植被下垫面仍可使用。

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25. 森林冠层湍流结构的特征研究

刘和平, 刘树华, 朱廷曜, 金昌杰, 孔繁智

北京大学学报自然科学版 1997, 33 (2): 246-253.

摘要（727）

使用长白山森林冠层上下得到的湍流及风、温、湿梯度资料，对长白山森林冠层的湍流结构作了较为详细的分析。结果表明，冠层内的风速分布遵循指数规律U(Z)/U(h)=exp［α₁(Z/h-1)］，且α₁＝2.05；冠层内的动量交换系数满足指数律：K_m(Z)/K_m(h)=exp［α₂(Z/h-1)］，且α₂＝5.2；冠层上Z/h=1.23处，σ_w/U_*,σ_θ/θ_*与稳定度有很好的相关性；冠层上垂直方向的湍流强度i_w明显小于水平方向i_u,i_v, 冠层内，由于大的叶面面积指数(LAI)，以及树冠、地面、树干的共同作用，使得i_u, i_v, i_w十分接近且明显大于冠层上的值。冠层上下的惯性区湍流谱仍可用幂指数律描述，但斜率偏离-2/3方律，尤其在冠层内更为明显，谱曲线出现双峰现象，从资料及局地各向同性分析，冠层下的湍流并不遵从局地各向同性假设和Taylor冰冻假设。

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26. 不同下垫面热通量和水汽通量的数值计算

刘树华

北京大学学报（自然科学版）

摘要（722）

发展了一个裸露土壤的参数化数值计算方法，检验了土壤物理参数对土壤-大气界面热通量和水汽通量计算的敏感性。结果表明，土壤湿度是最重要的土壤特征参数，它直接控制着地表面与大气之间水、热通量的输送强度和热量平衡。数值计算参数化方法可应用于中尺度气象和气候模式。

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27. 土壤-植被-大气连续体中蒸散过程的数值模拟

刘树华

北京大学学报（自然科学版）

摘要（843）

利用-维土壤-植被-大气耦合数值模式，研究了我国西北(37.5N, 105E)干旱半干旱地区夏季不同植被覆盖度近地面层的水分蒸散过程。模式较好地再现了蒸散过程三阶段的变化趋势特征。模式还揭示了蒸散过程中，下垫面热量平衡分量间的相互转换过程，并由实测资料对模拟结果进行了检验。

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28. 植被对近地面层水热交换影响的参数化模型

刘树华

北京大学学报（自然科学版）

摘要（995）

提出了一个研究植被对地表面与大气之间水热交换影响的参数化模型。该参数化模型考虑了到达植被冠层的总辐射、大气长波辐射，建立了冠层内的热量收支平衡方程。应用本参数化模型，研究了不同植被类型的覆盖度、土壤湿度、下垫面的土壤温度、叶温、近地面层气温及地表与大气之间热量和水分的交换，并与相应的实际观测资料进行了比较。结果表明，模型模拟的不同植被的温度、湿度状况，辐射特征和能量平衡关系是合理的。因此，该参数化模型可应用于中尺度气象模型、气候模型和环境生态学的研究。

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29. 戈壁下垫面大气边界层温、湿结构的数值模拟

刘树华, 洪钟祥,李军,刘辉志

北京大学学报（自然科学版）

摘要（1037）

本文利用二维大气边界层模式研究了平坦、均匀戈壁下垫面对流大气的位温和比湿廓线及其时间变化的垂直结构。与实测廓线资料比较表明，模拟结果基本反映了对流条件下，戈壁下垫面大气边界层中温、湿结构特征。

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30. 戈壁夜间大气边界层的数值模拟研究

刘树华

北京大学学报（自然科学版）

摘要（1104）

本文采用一维非定常边界层模式研究了戈壁下垫面夜间边界层的结构和发展规律。得到了戈壁下垫面夜间冷却条件下辐射逆温层的形成和发展以及下波风建立的典型时空图象。并与实测资料进行了比较。文中还对局地逆向流和地面降温率对辐射逆温层高度和下坡风的影响进行了试验。

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