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研究生:祁立中
研究生(外文):Chi,Li-Chung
論文名稱:海風環流下污染物之擴散
論文名稱(外文):Numerical Study of Dispersion in the Sea Breeze
指導教授:吳清吉吳清吉引用關係
指導教授(外文):Wu,Ching-Chi
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:大氣科學系
學門:自然科學學門
學類:大氣科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:海風紊流動能對流邊界層擴散
外文關鍵詞:Sea breezeTurbulent kinetic energyConvective boundary layerDispersion
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本文以Sun and Chang 的二維高階擴散模式為基礎,模擬非水平均勻及非
定常對流邊界層中之擴散情形。並以普度二維中尺度大氣模式建立海風環
流背景場,模擬污染物在海風環流下的擴散情形。模式主要分為兩個部份
:第一部份是二維中尺度大氣模式,其中包括相當位溫、兩個水平風速、
濕度和壓力五個預報方程,混合長度尺度由紊流動能決定,紊流動能則由
預報方程得到。同時,模式中包括大氣輻射,地面溫度由地表能量收支方
程預報;第二部份是二維高階擴散模式,其中有三個預報方程,包括濃度
、濃度通量和溫度與濃度互變異數。近源點處的污染濃度值採用高斯模式
求取。海風環流自11時起逐漸建立,近海岸的低層為向岸的海風,其上有
微弱的離岸風;陸上為上升運動,海上為下降運動,而構成完整的海風環
流。環流的強度及範圍皆隨時間的增加而增大,而環流中心則逐漸向內陸
移動,並造成垂直運動零值線向內陸向上傾斜的現象。模擬結果顯示,在
海風環流時,高度點源的濃度中心線會先下降至地面,在地面形成一相對
高濃度區後,再反彈回中高層中,而後會再度下降及反彈,並在更下游的
高層中再形成另一個相對高濃度區。若污染源為一近地點源時,濃度中心
線將在地面行進一小段距離後迅速升高,而在高層形成一相對高濃度區後
再度下降,並在地面形成相對高濃度區後反彈回中高層。污染物的濃度線
前緣呈垂直走向,即垂直方向混合比較均勻,但水平梯度較大,其前緣會
隨積分的時間增加而向內陸延伸。隨著時間增加,海風環流逐漸加強並向
內陸移動,除會使所形成的高層或地面的相對高濃度中心,逐漸向內陸移
動,並將使近源區處於海風環流中心後方的下降運動區,而使此處高層的
等濃度線形成低濃度的槽線形狀;自地面反彈的高度將會受此影響而降低
,加上對流強度的減弱,高層相對高濃度中心將逐漸不明顯。由濃度的收
支可見在海風環流中,雖具有較強的垂直運動,但垂直平流對污染物擴散
的貢獻仍偏小,主要是由水平平流和垂直擴散項控制。

The dispersion of contaminants in the sea breeze is calculated
by a two-dimensional diffusion model.Three prognostic equations
are employed for the concentration,the concentration flux,and
covariance of temperature and concentration. The environmental
background,which includes the mean wind,the virtual potential
temperature,the turbulent kinetic energy and other second
moments,is generated from a mesoscale model. The mesoscale
model includes budget equations of surface energy and moisture
fields,as well as turbulence and radiation parameter- ization.
As in a convective boundary layer,for an elevated point source
in the sea breeze,the plume concentration centerline descends
until it intercepts the ground,then it rebounds and returns to
the mixed layer.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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