蔡旭晖
- 作品数：98 被引量：755H指数：17
- 供职机构：北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球农业科学交通运输工程更多>>
- 建筑扰动条件下大气流动与扩散的CFD模拟被引量：12
- 2013年
- 用FLUENT模式对中性大气、单个建筑的气流扰动情况进行模拟,并以风洞试验数据检验模拟效果;将模拟方法应用于类似城市建筑阵列条件的大气污染扩散问题,并且与现场示踪试验比较.结果表明:FLUENT对建筑扰动条件的平均风场模拟效果良好,FAC2(模拟值与试验值之比在0.5～2之间的比例)在水平与垂直风速下分别达到77.9%与61.0%;对湍流特征量的模拟偏差稍大,K(湍流动能)虽总体偏小,但FAC2仍达到了54.6%.选择湍流闭合的标准K-ε(ε为湍流动能耗散率)方案、重整化群K-ε方案和雷诺应力模型方案对结果的影响均不大.采用FLUENT模拟了类似城市街区建筑阵列条件的大气扩散个例,模拟结果反映了建筑扰动导致的扩散烟流轴线相对于平均风向的非常规偏移,并且扩散浓度与示踪试验结果相符较好,下风向32与63 m处的侧向模拟浓度峰值的相对误差分别为72.5%与36.9%.相比于高斯模式ISC3,FLUENT对复杂建筑阵列条件的扩散模拟结果更符合实际,如污染物向上风向扩散以及在建筑物周围堆积与绕流的现象.FLUENT扩散模拟还显示:近源处相邻建筑街道峡谷中的最大浓度沿下风向"阶跃"式减小,排放源所在街道峡谷中的最大浓度可比相邻街谷中的高几倍甚至1个数量级以上.
- 李沁怡蔡旭晖康凌
- 关键词：大气扩散FLUENT
- 结合受体与数值模型研究京津冀地区大气细颗粒物来源
- 京津冀地区位于华北平原北端，是我国的政治文化中心，经济发展和城市一体化过程导致了该区域污染物集中排放，细颗粒物污染(PM2.5)严重，污染的发生受到气象条件、污染源排放、化学转化以及地区间输送等多方面因素影响，来源复杂，...
- 刘悦周甜黄争超王雪松蔡旭晖郑玫
- 关键词：京津冀PM2.5受体模型数值模拟
- 非均匀地面对流边界层的大涡模拟
- 蔡旭晖
- 对流边界层相对扩散的大涡模拟研究被引量：10
- 2000年
- 采用大涡模拟方法获得对流边界层中的湍流运动场及其时间变化 ,在这些场中以随机游走方法模拟被动粒子的扩散行为 ,了解烟团在对流边界层中的扩散路径和相对扩散速率 .结果清楚显示了被动污染物质的扩散过程 ,表明烟团扩散路径与前人的烟流轴线变化结果有较好的对应关系 .相对扩散的速率与现有相似性理论预示的变化趋势十分相符 ,并与现有近距离相对扩散经验关系相一致 ,而与连续烟流扩散的结果相比较则明显偏小 .模拟结果还显示平均风速可能在水平和垂直扩散中有一定的作用 .
- 蔡旭晖陈家宜
- 关键词：对流边界层大涡模拟随机游走
- 海南岛地区海陆风的统计分析和数值模拟研究被引量：33
- 2014年
- 根据实测资料统计分析海南岛地区的海陆风现象和季节变化，并利用WRF模式对全岛海陆风环流进行数值模拟。结果表明，海南岛四季代表月的月平均海陆风日为12．2d，月平均频率约为40％，夏季最高（约49％），冬、春季相当（约41％），秋季最少（约29％）；中部山区周围海陆风出现频率较高，北部丘陵地区出现频率较低。海南岛夏季的海陆风环流最强，典型海陆风日的海风环流厚度达2．5km、陆风环流厚度约1．5km；白天海风向岛内伸展60-100km，在岛屿长轴附近形成强辐合带；冬季通常在岛屿中部形成偏南北向的海风辐合带；春季兼有夏季和冬季的特点；秋季海陆风的范围最小、强度最弱，主要出现在西南部山地边缘。各季陆风发展相对较弱，陆风辐合线偏向海上或在岸线附近，其范围和强度明显小于海风环流。海岛山体机械绕流作用明显，迎风面陆风时段易形成陆风锋，夏季常出现在凌晨至05-09时，弧形辐合带向海上推进约10-30km，冬季出现在东南部沿海且强度较弱；背风面海风锋可在北部．西部的平坦地区登陆并向岛内推进，海风发展旺盛时背风面与迎风面的海风在海岛中心汇合，形成覆盖全岛的强辐合带。
- 张振州蔡旭晖宋宇康凌
- 关键词：海陆风统计特征WRF模式数值模拟
- 北京地区大气污染物源区特征及与重污染过程的关系被引量：5
- 2018年
- 探讨影响北京市区的大气污染潜在源区(印痕)。采用WRF气象模式,对北京地区的气象场进行15年(2000—2014年)长期模拟分析。利用印痕模式,计算15年的逐时印痕分布,统计分析污染物源区的多年平均特性和季节变化。根据空气污染指数API,筛选13年(2000—2012年)秋冬季的实际重污染事例,统计分析其与污染物源区的关系。结果表明:1)逐日平均印痕的形态和分布变化极大,说明影响北京的污染物源区是随时间而动态变化的;2)多年平均的污染物源区大致呈三角形分布,偏西南的一角最强,另外一角偏东,一角大致偏北,北京处于三角形中心以北的位置;3)源区多年的平均形态和分布随季节变化,夏秋季(7月和10月)偏南和西南方向的源区范围扩大;4)根据局地风向频率来判断污染物来源方向是不可靠的,印痕模式包含污染物累积等过程和机制,可以获得合理的污染物源区;5)实际重污染过程与其平均印痕的关系显示,西南方向从石家庄到北京,再往东到唐山这一宽阔山前弧形地带是影响北京大气的最重要污染物源区。
- 邹青青蔡旭晖郭梦婷宋宇张小玲
- 关键词：印痕重污染
- CALPUFF在复杂地形条件下的近场大气扩散模拟研究被引量：19
- 2013年
- 利用在湖南省丘陵河谷地区开展的高时空分辨率大气扩散综合实验资料,研究美国国家环保局(USEPA)推荐的导则模式CALPUFF(California Puff Model)在复杂地形条件下近场应用的适用性。采用不同时间分辨率的诊断风场和不同扩散参数计算方案,模拟不同气象条件下的近场地面浓度分布。通过与示踪实验实测采样浓度对比分析,得到:采用实测湍流廓线资料计算扩散参数能够较好地模拟近场浓度分布;将实测湍流速度标准差与稳定度参数的拟合关系替代CALPUFF默认的湍流参数化方案,能够改进默认相似性理论方案的模拟结果;风速较大、风向稳定时,模拟结果对风场的时间分辨率和扩散参数计算方案的敏感性较弱;风速较小、风向多变时,需采用逐10 min风场模拟地面浓度场分布,且实测湍流方案模拟结果相较于相似性理论方案模拟值偏大,并更接近实测值。总之,采用逐时风场和实测湍流方案,或逐10 min风场和修正后的相似性理论方案的CALPUFF模式能较好地模拟研究区域复杂地形的近场峰值浓度。
- 朱好张宏升蔡旭晖李凤菊刘新建
- 关键词：复杂地形
- 非均匀对流边界层的地转强迫流动和动量输送被引量：6
- 2003年
- 用大涡模拟方法研究地转强迫下的对流边界层流动和地表热力非均匀性影响。模拟重现了典型对流边界层的平均风廓线和动量通量垂直分布。地表热力非均匀性对区域平均风速和动量通量分布无明显影响 ,但边界层内的局地流动性状和湍流动量输送情况有系统性的改变。下风较热区近地面风速增强而高空流动受到阻塞 ,上风较冷区之上情况则正好相反。对应于平均流动场的畸变 ,地表较热区之上边界层大部可以出现动量向上输送的情况 ,较冷区成为大气动量下传的主要通道。地面应力在较热区增强、较冷区减弱的趋势明显。
- 蔡旭晖陈家宜
- 关键词：对流边界层非均匀大涡模拟
- 内陆丘陵河谷地区小风条件下的大气扩散模拟研究被引量：16
- 2011年
- 针对湖南中部丘陵河谷地区的气象特点,开展了小风条件下大气扩散的数值模拟研究,并与示踪实验结果进行比较.模拟采用美国EPA推荐的非稳态拉格朗日高斯烟团模式CALPUFF,以加密的地面气象观测资料、边界层垂直廓线观测资料和铁塔多层湍流观测资料作为模拟气象场的输入.中等风速和小风条件下的模拟结果表明:模式对地表类型及资料的分辨率敏感;模式默认的地表参数不能准确地反映当地的实际情况;默认的微气象学法模拟方案给出的近场扩散浓度明显偏低,采用实测湍流资料可明显改善模拟结果.根据实际下垫面情况和塔层湍流实测资料,对模式的土地利用类型和对应的地表参数、近地层湍流速度参数化方案进行了修正,修正后方案的模拟结果与实测值吻合较好,与使用实测湍流廓线观测资料的模拟效果接近,表明模式参数的本地化和优化是必要的.
- 朱好蔡旭晖张宏升康凌陈家宜
- 关键词：大气扩散示踪实验
- 日本福岛核电站泄漏事故污染物扩散的数值模拟与事故释放源项评估被引量：12
- 2013年
- 采用WRF-CALPUFF数值模式和NCEP Reanalysis资料,对日本福岛核电站2011年3月12日核素泄漏事故进行了数值模拟研究及源项评估。模拟结果可以较好地反映核物质扩散情况,尤其是关键时间节点的模拟结果与实际一致。在西风盛行的春季,日本福岛核电站核泄漏事件不会对我国造成主要影响。同时,选择2010年7月21—27日开展虚拟模拟试验。结果表明,东风盛行条件下的日本福岛核电站核泄露事故会将对我国,尤其是东部沿海和东北地区有影响,需要提前准备应急预案。源项评估结果表明,2011年3月12—31日,131I和137Cs气载释放量分别为9.9×1016Bq和1.1×1016Bq。
- 李航张宏升蔡旭晖宋宇康凌李冰陈晓秋
- 关键词：大气科学核扩散CALPUFF
