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张宏昇: 作品数：17 被引量：176H指数：7; 供职机构：北京大学物理学院大气与海洋科学系更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目韩国科学与工程基金更多>>; 相关领域：天文地球环境科学与工程文化科学水利工程更多>>

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非单一水平均匀下垫面空气动力学参数的确定被引量：37: 1997年; 文章介绍了一种利用单一高度风速、温度湍流资料确定空气动力学参数的方法．该方法无须进行风速廓线的测量，可以应用于非单一水平均匀下垫面和非中性层结，避免了主观性．用该方法计算了北京城市北部边缘３２５ｍ气象塔附近的零值位移ｄ和地表粗糙度ｚ０．结果表明：该处下垫面零值位移ｄ和地表粗糙度ｚ０与风向有很强的依赖关系，与气象塔周围的城市建设相对应．; 张宏昇陈家宜; 关键词：下垫面大气边界层

基于无量纲化湍流方程组的风速-气压关联与湍流动能变化关系研究: 2025年; 利用内蒙古科尔沁地区大气边界层与大气环境综合实验站观测资料,分析 2019年夏季气压与风速的湍流统计特征,量化风速-气压关联与湍流动能的变化关系.结果表明,气压方差谱在惯性副区满足-5/3幂次律,具有明显的非定常性和大气层结依赖性;基于湍流动能收支方程和风速收支方程的气压脉动归一化标准差与稳定度参数的关系,分别呈现线性规律和指数规律;气压脉动归一化标准差的时间变率和风速-气压协方差谱均可以反映风速-气压关联的强度以及与湍流动能变化的关系.日出时,风速-气压关联较强,对湍流动能正贡献,并随大气不稳定层结的发展逐渐减弱;日落后,气压-风速关联重新形成,并逐渐消耗湍流动能.气压对湍流动能的贡献与大气层结条件密切相关,对大气湍流运动有重要作用.; 刘子涵曹竹音张宏昇宋宇康凌

干湿地表的湍流特征及其对深对流影响的大涡模拟被引量：7: 2021年; 利用大涡模式模拟了对流边界层结构演变以及深对流触发过程。通过改变鲍恩比的敏感性试验研究不同大气初始状况下湿润和干旱下垫面湍流特征及其对深对流触发过程的影响。结果表明:干旱下垫面的混合层干而暖,厚度较大;湿润下垫面相反。由于地表感热通量对热力湍流形成的作用更大,干旱下垫面上湍流混合和夹卷作用更强,使得水汽和相当位温在边界层内分布更均一,而在边界层顶有较大的负扰动;干旱下垫面上对流强度较湿润下垫面大,但均表现为泡状对流,水平方向上呈网状结构。不同下垫面上深对流的发生与大气初始状况有关,当初始时刻1—3 km的逆温强度较弱时(0.15 K/(100 m)),边界层内湍流迅速发展,深对流首先在干旱下垫面发生,但因对流有效位能较小,云层厚度小于湿润下垫面。当1—3 km的逆温强度增加到0.55 K/(100 m)时,云层形成时间较晚,云层厚度明显减小,仅当边界层顶的比湿较大时,有深对流发生,但仍首先发生在干旱下垫面,考虑贯穿对流在边界层顶引起的较强冷却作用,云层厚度大于湿润下垫面。; 张璐黄倩张宏昇张强田红瑛; 关键词：湍流特征深对流大涡模拟

农牧交错带陆面过程的数值模拟研究被引量：7: 2006年; 利用CLM(Common Land Model)模式对我国内蒙古奈曼旗农牧交错带沙漠和农田两种不同典型下垫面的陆面过程进行了数值模拟试验,并与外场试验观测结果进行了对比分析。结果表明:无论是沙漠还是农田试验,CLM都能够较好地模拟其辐射通量和土壤中的热传导特征,CLM的模拟结果能够真实地再现试验期间土壤热传导过程对天气过程的响应。相比而言,模式对沙漠地区长波辐射通量和干燥时期短波辐射通量的模拟结果好于农田,其原因可能是因为农田下垫面植被及土壤特征较沙漠复杂,有着很大的不确定性,造成了农田地表反照率和温度模拟的偏差。而对农田热传导的模拟结果好于沙漠,反映了CLM对含水量较大、持水力较强的农田下垫面的热传导模拟能力较好,而对含水量较小、持水力较弱的沙漠下垫面的热传导模拟能力相对较差。; 赵海英郭振海张宏昇何金海; 关键词：陆面过程农牧交错带热传导

间歇性起沙过程和机理以及参数化研究进展: 2025年; 沙尘天气起沙过程是构成沙尘气溶胶循环的首要环节,定量和完整描述起沙过程是实现沙尘气溶胶准确模拟和预测的基础。起沙过程具有较强的非平稳性和非均匀性,存在间歇性特征,也称间歇性起沙,如何准确刻画间歇性起沙过程是当前沙尘研究中一项前沿科学难题。基于国内外近20年起沙过程的外场观测、风洞试验和数值模拟研究成果,回顾了间歇性起沙观测技术的发展及其发生条件和识别方法,总结了间歇性起沙的通量变化特征及边界层湍流结构和动力热力过程的作用机理,梳理了不同起沙机制条件下起沙参数化方案的发展及间歇性大气边界层和沙尘天气综合过程的表征,并针对目前研究中存在的问题和今后可能的发展方向提出建议:未来亟需开展大气边界层和沙尘天气综合野外观测试验,完善间歇性起沙识别方法,尤其关注湍流热力作用,发展间歇性起沙参数化方案并开展精细校验和评估。; 李晓岚张宏昇

新中国成立70年来的中国大气科学研究:大气物理与大气环境篇被引量：38: 2019年; 新中国成立以来,中国大气物理与大气环境学科不断发展,为大气科学的发展提供了重要支撑,为国民经济的发展提供了重要保障.文章着重介绍新中国成立70年以来中国大气物理与大气环境学科发展的总体概况,梳理改革开放40年大气物理与大气环境学科的主要研究进展,总结21世纪以来的突出研究成果,指出面临的重大问题和挑战,提出未来的重点方向和发展建议.; 王体健高太长张宏昇葛茂发雷恒池张培昌张鹏陆春松刘超张华张强廖宏阚海东冯兆忠张义军郄秀书蔡旭晖李蒙蒙刘磊佟胜睿; 关键词：大气物理大气环境大气探测大气化学大气遥感

秦岭北麓地区CO_(2)和水汽湍流输送实验研究: 2024年; 利用中国气象局秦岭气溶胶与云微物理野外科学试验基地长安站2021年4月~2022年3月涡动相关系统观测资料,结合气象观测资料,研究了秦岭北麓城郊过渡带近地面大气CO_(2)、H_(2)O浓度、蒸发量以及湍流通量演变特征,并讨论了气象要素对碳通量的影响.结果表明:观测时段内CO_(2)小时浓度年均值为(404.4±27.9)×10^(-6),与瓦里关大气背景观测站和全球背景观测站CO_(2)年均值浓度水平相当,水汽小时浓度年均值为9.44g/m^(3),年总蒸发量为1321.5mm;CO_(2)、水汽浓度和蒸发量均存在显著的月、季节变化特征;CO_(2)和水汽通量存在明显的日、月和季节变化,全年白天均表现为较强的碳吸收,观测时段内CO_(2)总吸收量约为-3047g/m^(2);夜间表现为碳排放,观测时段内总排放量约为2631g/m^(2);气温、土壤温度、相对湿度和风速的变化均会对区域内CO_(2)通量产生影响,温度升高会增加区域内植被的固碳能力;白天CO_(2)通量负值多出现在西风条件下,农田和植被覆盖率较大的区域为CO_(2)通量的主要贡献区域;夜间CO_(2)通量正值主要来自于植被、土壤呼吸作用和人类活动排放的贡献.总体而言,秦岭北麓城郊过渡带呈现较为明显的碳汇属性,实验时段内CO_(2)的净吸收量约为-416g/m^(2).; 彭艳赵奎锋张璐张宏昇李星敏; 关键词：秦岭北麓气象因子

风杯风速仪过高效应的订正研究被引量：3: 1999年; 该文基于对风杯风速仪动力方程的数值计算和风杯风速仪与超声风速仪平行对比的观测结果，发现专用于近地面层精细风廓线测量的轻型低阈值风杯风速仪测风的过高效应引起的ｕ－ｅｒｒｏｒ约为１％，因风速平均方法不同（标量平均和矢量平均）引起的ＤＰ－ｅｒｒｏｒ是风杯风速仪测风过高的主要原因，在小风情况下更为明显．; 张宏昇陈家宜朴淳雄; 关键词：订正

陆域蒸散的测算理论方法:回顾与展望被引量：24: 2022年; 蒸散是地球水分循环与能量转换的关键环节.陆域蒸散的精准测算是地球物理、生物乃至环境过程研究的共同科学难题.以英国Dalton和Penman等人为代表的开创性工作,以及大气边界层湍流交换理论与实验的不断发展,奠基了现代主流的蒸散测算方法.20世纪90年代以来技术趋于成熟的涡动相关系统和卫星遥感等观测手段,跨越寒带到热带、干旱区到湿润地区,涵盖水体、湿地、森林、农田、草地、裸地、城市等不同下垫面类型,极大地拓展了对蒸散过程认知的深度和广度;捕捉了诸如地表夜间蒸散、蒸散迟滞现象、非均匀下垫面的湍流间歇、平流关联的岛屿效应、下垫面转捩效应等新的现象和事实,对经典相似性理论和蒸散测算理论等提出了新的挑战;最大熵增蒸散模型和非参数化蒸散模型等新方法和新理论的萌芽已经出现.与此同时,点位高频观测和航空航天遥感技术构筑了从植物气孔到叶片、植株、冠层、景观、流域等跨尺度测算手段,在地表蒸散过程观测及机理解析上,形成纵向深化及横向综合的新进展.陆域蒸散新理念、新模型、新技术的综合性发展,成为突破蒸散精准测算难题的基础条件,这将为揭示地球系统的水-热-碳循环机理等全球性重大基础理论问题,为满足农业灌溉与粮食安全、水资源精细化管理与生态环境保护、城市热环境调控与全球升温适应对策等国家重大需求,提供更为严谨坚实的科学理论依据和实验支撑.; 刘元波邱国玉张宏昇杨永辉张寅生张寅生赵文智贾立赵文智熊育久鄢春华吉喜斌韩淑敏崔逸凡; 关键词：蒸散大气边界层非均匀下垫面不确定性

松弛涡旋累积法获取细颗粒物湍流通量的实验研究被引量：1: 2020年; 利用2018年12月27日-2019年1月8日山东省平原县大气环境实验站观测资料,基于近地面层各物理量湍流输送特征的相似性,以温度(T)作为代理变量,采用松弛涡旋累积法(The Relaxed Eddy Accumulation,REA)计算了重霾天气过程细颗粒物湍流通量,并给出了可信度验证.结果表明:实验观测期间,温度(T)、水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)等不同物理量的REA法获取的湍流通量的经验系数b分别为bT=0.56、bH2O=0.56、bCO2=0.56.经验系数b的中位数随归一化采样阈值HREA的增大而逐渐减小;b值的离散性随HREA的变化存在一个极小值;考虑到温度b值的离散性最小,建议选取温度作为代理变量.REA法计算的细颗粒物湍流通量结果与细颗粒物湍流通量测量装置的结果具有较好的一致性,说明采用代理变量的REA法适用于细颗粒物湍流通量的获取.; 卫茁睿张宏昇葛红星蔡旭晖宋宇康凌; 关键词：代理变量细颗粒物湍流通量

张宏昇

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