城市街区尺度数值模式的建立、验证与应用
  • 【摘要】

    介绍了精细模拟街区尺度风场、湍流场与气态物质扩散过程的数值模式——北京大学街区尺度模式(Peking University Block Scale Model,PKU-BSM)的理论框架,运用 CEDVAL (Compilation of Experimental Datafor Validation of Microscale Dispersion Models) 和Thompson 风洞实验数... 展开>>介绍了精细模拟街区尺度风场、湍流场与气态物质扩散过程的数值模式——北京大学街区尺度模式(Peking University Block Scale Model,PKU-BSM)的理论框架,运用 CEDVAL (Compilation of Experimental Datafor Validation of Microscale Dispersion Models) 和Thompson 风洞实验数据集对 PKU-BSM 的模拟结果进行了验证,在此基础上应用PKU-BSM模拟了实际城市街区的扩散过程。结果表明:(1) PKU-BSM 可较理想地模拟城市街区风场、湍流动能(TKE);随着建筑物宽度的增加,建筑物迎风面回流区和建筑物背风面的尾流涡区范围增大,同时这些区域的 TKE 也会相应增大;(2)PKU-BS 在背风面下风向一定距离的区域,模拟的浓度值几乎与实测值一致。在建筑物周围,PKU-BSM 模拟的浓度极值有一定误差。(3) 与基于高斯扩散理论的AERMOD (AMS/EPA Regulatory Model) 模式相比,PKU-BSM 在模拟建筑物周围浓度场时显现出很大的优势。(4) 在实际城区下垫面,受建筑区的影响,建筑区内的流场和湍流场分布变得十分复杂。在建筑区内部,大部分地区风速将大幅度减小,其降福可达 50%~80%,湍流动能也随之减小。并且,在建筑物之间形成很多涡区,不利于污染物的扩散;(5) 建筑区域的浓度分布受排放源位置和走向影响很大。当排放源在建筑区内部时,浓度极值也急剧升高。在某些建筑物隔离区,浓度的上升幅度会更大。 收起<<

  • 【作者】

    刘树华  陈笔澄  缪育聪 

  • 【作者单位】

    北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京,100871

  • 【会议名称】

    第30届中国气象学会年会

  • 【会议时间】

    2013-10-23

  • 【会议地点】

    南京

  • 【主办单位】

    中国气象学会

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    街区尺度  流场  扩散  数值模拟  计算流体力学  RANS  k-ε模型