大气边界层物理和大气化学国家重点试验室LAPC
896大气科学专业参考书目
896大气科学专业参考书目1.《气象学导论》——杨文雄2.《气象学概论》——杨汝岱3.《气象与环境》——刘笑寒4.《气象学原理与方法》——李立峰5.《天气学教程》——薛峰6.《气象学课件与习题集》——谢立平1.《气候学导论》——黄杰2.《气候学基础》——汪建伟3.《气候学概论》——王大可4.《气候变化与全球环境保护》——俞永强5.《气候系统分析与模拟》——卢婷三、环境科学1.《环境科学导论》——高巍2.《环境科学概论》——刘婧3.《环境科学与工程导论》——马殿泉4.《环境科学与工程》——王俊5.《环境科学基础》——李志颖四、大气边界层1.《大气边界层物理学导论》——谢忠亮2.《大气边界层理论与模拟》——李楚楚3.《大气边界层及其应用》——陈海花4.《大气边界层物理过程和观测方法》——吴立平5.《大气边界层学与大气环境数值模拟》——邢玉勇五、大气物理学1.《大气物理学基础》——华仲民2.《大气物理学概论》——王建喜3.《大气物理学》——杜一梅4.《大气物理学实验》——李桂花5.《大气物理学与云物理学概论》——刘信义六、数值天气预报1.《数值天气预报方法和技术》——李连生2.《数值天气预报实验与练习》——罗维3.《数值天气预报初级教材》——谢立平4.《数值天气预报导论》——陈联寿5.《数值天气预报原理与方法》——王辛稳七、大气环境科学1.《大气环境科学导论》——田野2.《大气环境科学概论》——许诚毅3.《大气环境科学原理与技术》——陈静4.《大气环境科学基础》——李英5.《大气环境科学与工程实验》——章玉慧以上是根据《896大气科学专业参考书目》整理出的一些常用教材和参考书目，涵盖了气象学、气候学、环境科学、大气边界层、大气物理学、数值天气预报以及大气环境科学等多个方面的知识。
这些书籍对于深入学习和研究大气科学领域具有重要的指导作用，可帮助读者全面了解相关知识，提高专业水平。
希望这些书籍能够对广大大气科学专业的学生和研究人员有所帮助。
《大气科学概论》大气湍流机理和复杂下垫面边界层结构研究
大气湍流机理和 复杂下垫面边界层结构研究
胡非
（大气边界层物理和大气化学国家重点实验室） 2005 年 4 月 9 日
湍流是大气边界层理论研究的核心问题，湍 流也是自然科学著名的难题之一，湍流研究具有 极大的理论意义和实际价值。
难点：能量级串和相干
结构。长期以来始终是国际 上湍流研究的前沿课题。
北面
城市化发展引起下垫面粗糙度和近地层 湍流特性变化（例：北京325米气象塔附近）
下垫面粗糙度： 1987年：0.6 m 1999年: 3.8 m 2002年: 4.3 m
常通量层厚度：
1987年：~ 50m 1999年: ~ 80m 2002年: ~ 100m
南面
2004.8.8 北京325米气象塔15米高度上测得
出“硬湍流”特性 3、实验证实了我们导出的湍流温度场
高阶结构函数理论公式
概念模型－康托集
325米气象塔三层湍流 观测资料计算结果
同步级串是一种自相似级串 ！
我们曾经提出湍流温度场可能出现“硬湍流”，且满足自相 似性级串，由此导出了高阶结构函数的理论公式,但在当时 缺少实验证实。
Kolmogorov 1941：常能量耗散率模型 “2/3定律”
表2、大气湍流吸引子的关联维 u wT k q
黑河(白天) 3.95 4.10 2.26 3.30 － 黑河(晚上) 4.06 4.23 3.98 3.73 － 北京(白天) 3.43 4.13 4.30 4.53 7.03 北京(晚上) 3.63 4.43 4.17 3.64 7.11 美国(白天) 4.10 4.10 5.80 － － （k 代表湍流动能，其余符号为常用）
论文在物理学权威刊物 Phys. Rev.上 发表后，引起国际同行关注。
中科院席振华简介资料
中科院席振华简介资料席振华，男，1949年生，江苏扬州人，中科院院士，中国科学院大气物理研究所研究员，中国科学院大气物理研究所党委书记，博士生导师。
席振华于1970年毕业于南京大学气象学系，获理学学士学位。
之后进入中国科学院大气物理研究所工作，并于1978年获得理学硕士学位。
在职期间，他曾先后担任中国科学院大气物理研究所大气边界层物理实验室主任、中国科学院大气物理研究所副所长等职务。
席振华研究员主要从事大气边界层物理和大气环境科学研究。
他在大气边界层物理研究方面取得了一系列重要成果。
他通过对大气边界层结构和运动规律的深入研究，提出了一些具有重要意义的新观点和新方法，并取得了一系列重要的理论成果。
他的研究成果在国内外同行中产生了广泛影响。
席振华研究员还在大气环境科学研究方面做出了重要贡献。
他通过对大气污染物的传输、转化和扩散过程的研究，揭示了大气污染物对环境和人体健康的影响机制，并提出了相应的防治对策。
他的研究成果为我国大气环境监测和污染防治提供了科学依据。
席振华研究员在学术研究领域的突出贡献受到了广泛认可，他荣获了多项奖励和荣誉，包括国家自然科学奖、中国科学院优秀科技成果奖等。
他还是中国气象学会和中国环境科学学会的会士，多次受邀担任国际学术会议的主席、主讲嘉宾等。
除了学术研究，席振华研究员还积极参与科技管理和人才培养工作。
他曾任中国科学院大气物理研究所党委副书记、党委书记，为研究所的发展和建设做出了重要贡献。
他还担任过多个科研项目的负责人和主要参与人员，培养了一大批优秀的科研人才。
席振华研究员具有深厚的学术造诣和丰富的实践经验，他的研究成果对于推动我国大气科学的发展和环境保护工作具有重要意义。
他的学术成就和贡献将继续激励着广大科研工作者，为我国科技进步和可持续发展做出更大贡献。
大气边界层模式的改进与应用研究
大气边界层模式的改进与应用研究大气边界层（ABL）是指位于地球表面和自由大气之间的一层空气，是气象学中重要的研究对象。
ABL的特性对于气象预报、空气污染分析、气候变化研究等具有重要的影响。
为了提高ABL模式的准确性和可靠性，许多改进方法被应用于ABL模式研究。
本文将探讨近年来大气边界层模式的改进以及其在实际应用中的研究。
一、ABL模式改进方法1. 数值模拟技术数值模拟技术在改进ABL模式中起到了重要的作用。
通过提高数值模拟的空间分辨率、时间分辨率和物理参数化方案等，可以更准确地预测ABL的演变过程。
同时，数值模拟技术可以利用大量的观测数据进行模型验证和调整，进一步提高模式的可靠性。
近年来，随着计算机硬件和算法的发展，数值模拟技术在ABL模式改进中得到了广泛应用。
2. 参数化方案改进参数化方案是指将ABL中的各种物理过程转化为数学公式，以模拟其变化过程。
改进参数化方案是提高ABL模式准确性的关键。
近年来，通过引入更精确的观测数据，改进粗糙度、辐射传输、湍流模型等参数化方案，使模式能更真实地模拟ABL的边界层结构和动力特征。
二、ABL模式的应用研究1. 气象预报与天气灾害预警ABL模式在气象预报和天气灾害预警中具有广泛的应用。
通过模拟ABL的演变过程，可以对近地面的风速、湿度、温度等参数进行预测，为天气预报提供基础数据。
此外，ABL模式还可以模拟风暴、台风等天气灾害的发展规律，并提供预警信息，帮助减少灾害风险。
2. 空气污染分析与治理大气边界层中的空气污染物传输和扩散对于环境和人类健康具有重要的影响。
ABL模式可以模拟空气污染物在边界层中的输送和分布过程，帮助研究人员分析污染源、判断污染扩散的范围与方向，推断空气污染的潜在风险。
在城市规划和环境治理中，ABL模式的应用能够提供科学依据和技术支持。
3. 气候变化与生态环境研究随着气候变化的加剧和人类对环境的影响，研究大气边界层的变化对于理解气候系统和生态环境的变化具有重要意义。
中国科学院大气物理研究所
16:51－17:03我国冬季季节性积雪中黑碳含量的观测研究
报告人：王鑫（博士），兰州大学
17:03－17:15全球多尺度嵌套大气汞输送模式GNAQPMS研制与评估
报告人：陈焕盛（助理研究员），中科院大气物理研究所LAPC
17:15－17:27Dynamics of Soil Organic Carbon Across Australian Wheat Growing Areas
报告人：王国成（助理研究员），中科院大气物理研究所LAPC
17:27－17:39水稻覆膜旱作对CH4和N2O综合排放的影响
报告人：姚志生（副研究员），中科院大气物理研究所LAPC
17:39－17:51透明静态箱法和涡动相关法测定旱地农田N2O和NEE通量的对比研究
报告人：王凯（助理研究员），中科院大气物理研究所LAPC
报告人：常文渊（助理研究员），中科院大气物理研究所LAPC
14:33－14:45数据填补及能量闭合对半干旱区碳交换的影响
报告人：杜群（助理研究员），中科院大气物理研究所LAPC
14:45－14:57对流边界层中尺度垂直风速的本征正交分解
报告人：刘磊（助理研究员），中科院大气物理研究所LAPC
14:57－15:09华南蕉林下垫面大气湍流及地气能量交换特征
报告人：吴涧（教授）， 云南大学资源环境与地球科学学院
12:10－13:15午餐
2013年8月10日（星期六）下午13:30－16:50
13:15－14:45大会报告 主持人：徐永福/李杰
13:15－13:30城市冠层模式在中尺度预报系统中的初步应用
报告人：苗世光（研究员），中国气象局北京城市气象研究所
大气边界层概述
夜间边界层温度垂直分布的演变
2001年1月27日-28日逆温生消的演变过程
300
250
高 200 度 150
1999/10/5 08:00，北京 露点和大气温度垂直分布
不稳定
稳定（逆温）
不稳定边界层风、温廓线
稳定边界层风、温廓线
夜间稳定边界层比起白天的对流边界层来有显著的不 同，特别是，夜间经常在很低的高度上出现较强的逆温， 严重阻碍了物质和能量的扩散。因此研究夜间逆温层的演 变规律，尤其是确定逆温层顶的高度如何随时间演变，是
生态边界层示意图
一个关键的问题是如何定义边界层的上界，这也是一 个很困难的问题。有时，上界很明显，例如逆温盖，在盖 子以下大气受下垫面影响很大，而在盖子以上则未受影响。 但在通常情况下这种明显的界限是不存在的，下垫面的作 用随高度的增加只是缓缓减弱。一般地，类似于流体动力 学中边界层厚度的定义，定义大气边界层的上界为在这个 界面上 ，由地面作用导致的湍流动量通量以及热通量均减 小到地面值的很小一部分，例如1%。但有时 也以逆温层顶 作为大气边界层上界。
大气边界层概述
王成刚 大气物理系
与流体力学中称固壁附近的边界层为“平板边界层”、 “机翼绕流边界层”等类似，大气边界层也常常被称为“行 星边界层”，因为它是处于旋转的地球上的。当大气在地表 上流动时，各种流动属性都要受到下垫面的强烈影响，由此 产生的相应属性梯度将这种影响向上传递到一定的高度，不 过这一高度一般只有几百米到一二公里，比大气运动的水平 尺度小得多。在此厚度范围内流体的运动具有边界层特征。 在大气边界层中的每一点，垂直运动速度都比平行于地面的 水平运动速度小得多，而垂直方向上的速度梯度则比水平方 向上的大得多。此外，由于地球自转的影响，水平风速的大 小在随高度变化的同时，风向也随之变化。
格子玻尔兹曼方法及其在大气湍流研究中的应用_程雪玲
地球科学进展 ADVANCES IN EARTH SC IENCE
V o.l 22 N o. 3 M ar. , 2007
文章编号 :1001-8166(2007)03-0249-12
格子玻尔兹曼方法及其在大气湍流研究中的应用
程雪玲 , 胡 非 , 赵松年 , 姜金华
中的粒子数 fdrdv, 它随时间的变化率 (fdrdv)由 t
以下部分组成 :
(1)粒子在坐标空间中运动造成的变化率 [ t
(fdrdv)] 1, 由于速度在 v附近 dv 范围内分子的运动
∮ 所造成 dr体积元中粒子数的增加率为 :- dv f v σ
dσ, 其中 σ表示小体积的表面 , dσ是小面积元 , 方
向沿表面外法向 。 利用 G auss定理有 :
∮ ∫ - dv fv dσ =- dv
(f v)dr
σ
r
由于 v和 r都是独立变量 r (f v) =v fr, 又考虑
到整个体积就是 dr, 便有 :
[ t(fdrdv)] 1 =- dvdr v
f r
(1)
(2)粒子在速度空间中迁移造成的变化率 [ t (fdrdv)] 2, 这是因为在相空间中 , 坐标中包含有速 度坐标 v, 所以才有这一项 , 和上一项同样方法可以 简化为 :
H ardy 等所建立的 H PP 格子气模型的物理过程 实际上与玻尔兹曼方程所反映的物理过程相似 , 其 基本要素是 :①空间离散 , 将流体存在的空间划分成 间距为 1的正方形网格 (图 1a);②流体离散 , 将流 体想象成由许多只有质量 (单位质量 )、没有体积的 微小粒子组成 , 每个粒子可向 4个方向之一运动 ;③ 时间离散 , 有了流体及其存在的空间 , 它们的相互作 用就称为时间作用步 , 分为粒子在每个节点上的相 互碰撞和从一点到邻近点的移动 (图 1b);④碰撞规 则 , 当且仅当只有两个粒子沿相反的方向到达某节 点时 (对头碰撞 ), 它们沿另外的两个方向离开该节 点 , 其他情形则直接穿透 (图 1c);⑤P auli不相容原 理 , 在同一时刻同一网格点上 , 每一个速度方向最多 只允许有一个粒 子 , 它为 Boo le型表示 法提供了可 能 , 可以用 “1”表示有粒子 , “0”表示没有粒子 。
中科院大气物理研究所博士后
中科院大气物理研究所博士后
中科院大气物理研究所博士后岗位主要聚焦于大气污染物与温室气体的数值模拟和资料同化研究。
具体来说，该岗位要求应聘者具备良好的职业道德、团队协作精神以及较强的责任心和纪律性。
同时，需要有广阔的学术视野、坚实的学科基础和优秀的科研素质及创新能力。
此外，应聘者应具有较好的英文文献阅读、写作和口头表达能力，并在近3年内在国内外核心刊物上发表过相关论文。
值得一提的是，中科院大气物理研究所拥有大气边界层物理和大气化学国家重点实验室（LAPC），是我国在这一领域的重要研究基地。
实验室不仅重视基础研究，还积极参与国家科技战略布局，如北京科创中心怀柔科学城的建设等。
此外，大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG）也是国内外知名的研究机构。
总的来说，中科院大气物理研究所为博士后提供了良好的研究环境和平台，鼓励并支持博士后在大气科学领域的深入研究，以期为国家的环境保护和气候变化应对策略提供科学依据和技术支持。
全国大气边界层物理和大气化学学术研讨会
陈琦（研究员） 北京大学
胡建林（教授） 南京信息工程大学
丁翔（研究员） 中国科学院广州地球化学研究所
盖鑫磊（教授） 南京信息工程大学
刘丹彤（教授） 浙江大学
吴电明（研究员） 华东师范大学
Seasonal variations of model bias in simulations of major PM2.5 chemical components in China Progress in Secondary Organic Aerosols Modeling
2018 年 11 月 25 日（星期日） 下午 分会特邀报告+分会报告
1
分会场一：下午 13:30－17:30 天翔厅
13:30－15:10 分会特邀报告（20 分钟）
13:30 - 13:50 13:50 - 14:10 14:10 - 14:30 14:30 - 14:50 14:50 - 15:10
刘树华（教授） 北京大学
王新明（研究员） 中国科学院广州地球化学研究所
郑君瑜（教授） 暨南大学
赵春生（教授） 北京大学
12:10-13:30 午餐
主持人：安俊岭
大气边界层过程对我国区域气溶胶污染的影响机 制研究与展望
二次有机气溶胶的观测与烟雾箱模拟
大气排放源清单与化学传输模式的 定量不确定性分析
气溶胶辐射光学中基于观测的几个关键问题研究
3
2018 年 11 月 26 日（星期一） 下午 分会报告
分会场一：下午 13:30 - 16:00 云翔厅
13:30－14:45 分会报告（报告 12 分钟，提问 3 分钟）
13:30 – 13:45 13:45 – 14:00 14:00 – 14:15 14:15 – 14:30 14:30 – 14:45
铁塔之下的大气科研——大气边界层物理和大气化学国家重点实验室
58 科学中国人 2021年9月Support Platform支撑平台铁塔之下的大气科研——大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京地区盛行西北风，为了更好地获取代表性的气象观测资料，相关部门于1979年在北京西北角的上风方向——海淀区北三环马甸桥北，北土城西路健德门桥的西南角，建成了一座高达325米、亚洲第一的气象塔。
作为中国科学院大气物理研究所的基础科研设备之一，这座气象塔可以为研究城市大气污染和大气边界层物理提供高质量的观测资料，为北京市乃至全国提供服务。
依托于中国科学院大气物理研究所的大气边界层物理和大气化学国家重点实验室（State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry，英文缩写L A P C，以下简称“实验室”）就坐落在气象塔下的小院内，固定人员80余人。
实验室于1988年利用世界银行贷款筹建，1991年经中国科学院批准正式成立并对外开放；1995年通过国家计委验收；2000年、2005年、2010年、2015年通过国家的4次评估，成绩良好。
坚持交叉学科优势 进行全链条布局大气边界层是指离地球表面约1000～2000米高度的低层大气。
它是地圈、水圈、冰雪圈、生物圈与大气圈间物质、能量交换的界面和关键区域，对气候和环境的变化有极为重要的影响。
人类的日常活动、工农业生产以及普通军事活动均集中在该层，工程活动如航空航天、高层建筑设计、风能和太阳能利用等也与大气边界层密切相关。
大气边界层一直是国内外大气科学的前沿研究领域之一。
大气边界层物理是研究在大气边界层中所发生的物理现象的学科，是大气科学的一个重要分支。
边界层的大气，既受气压梯度力、科里奥利力的湍流粘性力的作用，又受地面摩擦作用和由辐射引起的温度分布不均匀性的影响，运动非常复杂，具有涡旋和可压缩流体的湍流特征。
大气边界层物理是建立在大气湍流理论基础上的学科。
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大气边界层物理和大气化学国家重点实验室(LAPC)
2003年度学术年会时间表
(2004年2月27日)
2004年2月27日（星期五）上午地点：LAPC二楼会议室
2004年2月27日（星期五）下午地点：大气所合建楼一楼会议室
2月27日上午（9:30–11：30）地点：LAPC二楼会议室LAPC学术委员会会议
2月27日下午（13:30–17：40）地点：大气所合建楼会议室13:30－13:50 开幕式主持人：王跃思
13:30－13:35 领导讲话
13:35－13:50 LAPC工作总结报告胡非
13:50－15:30 学术报告主持人：徐永福
13:50－14:10 庄国顺Characteristics and sources of 2002 super dust storm in
B eijing
14:10－14:30 刘树华土壤-植被-大气系统水分散失机理耦合模式研究14:30－14:50 李万彪卫星遥感在HUBEX试验中的应用研究
14:50－15:10 刘辉志海洋混合层及海-气通量整体参数化
O排放的时空分布
15:10－15:30 韩圣慧中国农田N
2
15:30－15:40 休息
15:40－17:40 学术报告主持人：刘辉志
15:40－16:00 傅刚An Observational and Numerical Study of a Sea Fog
Event over the Yellow Sea on 01 August 2003
16:00－16:20 周后福江淮地区雨凇天气形势及其垂直结构特征
16:20－16:40 袁仁民白天混合层顶部夹卷层厚度的特征研究
16:40－17:00 温天雪采暖期北京大气PM10颗粒物中可溶性盐观测研究17:00－17:20 刘峰基于伴随方法的空气污染预报—控制模式系统
17:20－17:40 刘宇北极斯瓦尔巴德地区大气近地层观测研究
18:00 晚餐地点:福合人家餐厅，大气所对面往北200米处。