对影响乌鲁木齐近地表面逆转事件的低水平干扰的模拟研究
Ren Cai1, Xian Yang2, Keming Zhao3
1Urumqi Meteorological Bureau, Urumqi, Xinjiang, China.
Scientific reports
|July 2, 2025
概括
人工大气干扰可以有效地减轻城市温度逆转,改善空气质量. 这项研究表明,低水平的干扰会破坏反转层的稳定,促进城市的垂直混合和污染物分散.
科学领域:
- 大气科学 大气科学
- 环境工程 环境工程
- 城市气象城市气象学
背景情况:
- 加快的城市化增加了城市大气中的温度逆转的突出性,影响了空气质量和公共健康.
- 现有的研究广泛涵盖了逆转形成和持续时间,但缓解策略仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 调查低级人工干扰在缓解近地表温度逆转方面的有效性.
- 用数值建模分析这些扰动对大气稳定性和污染物分散的影响.
主要方法:
- 使用Fluent流体动力学模型和高级区域预测系统 (ARPS) 模型进行了数值模拟.
- 作为案例研究,选择了2023年1月19日在乌鲁木齐的一个特定的温度逆转事件.
- 进行了比较实验,以评估对人工扰动的不同大规模和局部反应.
主要成果:
- 低水平的干扰被证明会破坏反转层的稳定,诱导垂直混合,并增强大气的不稳定性.
- 发现进风风速的增加促进了流,导致更大的不稳定性和改善空气质量.
- 模拟表明反向层厚度显著降低 (约. 40%在2小时内) 和在3小时内几乎完全消除.
结论:
- 人工干扰破坏了稳定性的分层,促进了空气和污染物的基本交换和分散.
- 这项研究为控制城市空气污染提供了新的见解,通过使用人工干扰来缓解温度逆转.
- 这种方法为改善高度污染的城市环境中的空气质量提供了潜在的战略.
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