沙尘重粒子在对流边界层中的扩散模拟

用拉格朗日随机模式 (LagrangianStochasticModel)结合大涡模拟所得对流边界层三维湍流场的时间序列 ,研究沙尘类重粒子在大气中的扩散特性。对地转驱动风速为 0、2、4m·s-1的对流边界层情况和重粒子落速为 0 2、0 4、0 6m·s-1的情况 (对应沙尘粒子直径约 5 3、80和 10 4 μm)分别进行模拟 ,并与被动粒子扩散的情况进行比较。模拟的被动扩散情况与水槽实验及前人的数值研究结果相符甚好。对重粒子扩散的模拟结果显示了 2方面的内容。一方面 ,较小的颗粒 (5 3μm)在边界层中的扩散特征与被动扩散接近 ,较大的颗粒 (10 4 μm)则不易扩散到边界层上层 ,这与经验直观的情况相符。另一方面 ,若保持其他条件相同 ,较强的平均风有利于较重的粒子在边界层中的沉降 ,这一结果有待观测验证。