边界入流风场扰动对模拟城市大气扩散的影响

来源：中国环境科学杂志2017年第9期北京时间：

作者：董龙翔, 左洪超, 杨宾, 陈继伟, 马凯明, 余晔

单位：1. 兰州大学大气科学学院, 半干旱气候变化教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000; /\r\n2. 中国科学院西北生态环境资源研究院, 寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室, 甘肃 兰州 730000; /\r\n3. 中国人民解放军93811部队, 甘肃 兰州 730020

摘要：借助计算流体动力学（CFD）模式Fluent分析中性层结下边界入流风场（即风速和风向）扰动对地面点源释放情景下城市大气扩散过程的影响，其中边界入流条件以风速和湍流动能廓线的形式给出.研究发现CFD模式能够合理刻画实际城市中的特征流型（如涡旋，峡谷效应等），而且模拟的风速、风向和湍流动能均与观测数据吻合较好.敏感性试验结果表明，城区内的流场和湍流以及与之密切相关的污染物空间分布对边界入流风速和风向的扰动十分敏感.而这可能是造成已有研究中浓度模拟值与观测值不一致的主要原因之一.因此，在模拟城市大气扩散过程时应当考虑边界入流风场不确定性对模拟结果的影响.

关键词：城市扩散,中性层结,CFD,边界条件,数值试验

基金资助：

国家"973"计划项目（2011CB706903）；国家自然科学基金资助项目（41275019，41475009）