平流雾过程湍流微结构与能量输送的分析研究

利用天津255 m气象塔大气边界层实验资料,分析了2006年2月一次平流雾过程湍流微结构及能量输送的演变特征,并结合冷锋过境、晴朗小风及轻雾等天气条件,讨论了雾过程中湍流动能特征.得到:雾中各向风速能谱密度峰值频率偏于高频段,雾前和雾后风速能谱峰值频率偏向于低频段;与速度能谱相比较,雾形成前期,温度谱峰值频率的变化大于速度谱;雾消散期间,温度谱峰值频率比速度谱峰值频率更偏向于低频;雾过程中,平均动能较小,但湍流扰动活跃,湍流动量输送以垂直方向为主;平均动能和湍流动能在雾前出现异常增强,这可能是平流雾的启动信号.     

波浪辐射应力在渤海湾海域对风暴潮影响的研究

基于N-S方程建立了风场与波浪非线性耦合作用下风暴潮数值预报模型。采用MM5中尺度数值预报计算模式得到所需风场数据,同时应用莆田站方法来预报风浪波要素,从而计算风暴潮影响因素风应力及波浪辐射应力。利用ADI差分格式离散控制方程。模拟了2007年3月份渤海湾一次风暴潮过程,分别计算了受风应力、波浪辐射应力及二者综合作用下的渤海湾海域风暴潮潮位及潮流过程,并将计算潮位与实测潮位资料作对比,得到风应力是渤海沿岸风暴潮的主要影响因素,而在波浪辐射应力作用下风暴潮潮位极值处的增水较为明显,且在地形与波浪辐射应力作用下渤海湾风暴潮潮流过程受到明显扰动的结论。     

分区层化立体多重天津城市暴雨内涝模型研究

该文以城市下垫面空间差异性分区为重点,重新构建天津城市暴雨内涝模型,以城市地表与明渠河道水流运动为主要模拟对象,基本控制方程以平面二维非恒定流的基本方程为骨架,将河网、路网、管网和社区的计算网格分层划分,形成相对独立的河网、路网、管网和社区的计算模拟体系,形成分区分层和立体多重的模型计算模式。针对2018年7月24日台风"安比"降雨过程造成的天津城区内涝灾害,结合自动积水监测数据,对模型模拟结果进行验证,结果表明,内涝模型模拟的积水监测点最大积水深度与实况积水深度平均绝对误差小于0.1m,模拟积水过程与实况积水过程变化趋势基本一致,一致指数达到77%,模型具有一定的模拟精度。     

"030704"南京市特大暴雨内涝灾害的仿真模拟

以城市地表与河道水流运动为主要模拟对象,以二维非恒定流基本方程为骨架,对小于离散网格尺度的排水渠涌或河道,结合一维明渠非恒定流方程的算法,设计了城市暴雨内涝数学模型,并应用于南京市.根据该市的地形、地貌及排水系统特征概化仿真系统的各类参数,对2003年7月4-5日发生在南京市的特大暴雨过程进行模拟,取得较好效果.模拟的积水误差主要分布在20 cm以内,大约占84%,但也不应忽视有11%的网格模拟的积水误差大于30 cm.