Nghiên cứu mô phỏng khả năng chuyển hoá vận chuyển và tích luỹ asen từ quặng thải pyrit và asenopyrit

Nghiên cứu mô phỏng khả năng chuyển hoá vận chuyển và tích luỹ asen từ quặng thải pyrit và asenopyrit Nghiên cứu mô phỏng khả năng chuyển hoá vận chuyển và tích luỹ asen từ quặng thải pyrit và asenopyrit luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên nguyễn minh trờng nghiên cứu mô ma đối lu mô hình rams cho khu vực trung luận án tiến sĩ ngành khí tợng H Nội - 2008 đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên -*** Nguyễn Minh Trờng nghiên cứu mô ma đối lu mô hình rams cho khu vực trung Chuyên ngành: Khí tợng học Mà số: 62.44.87.01 luận án tiến sĩ ngành khí tợng ngời hớng dẫn khoa học GS.TS Trần Tân Tiến Hà Nội - 2008 mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ¬n Mơc lơc Danh mơc c¸c ký hiƯu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị 10 Mở đầu 15 Chơng i Tổng quan dòng, mây ma địa 20 hình núi 1.1 Dòng địa hình núi 20 1.1.1 Động lực học dòng núi đơn 20 1.1.2 Dòng dÃy núi có dạng hình sin 24 1.2 Mây ma địa hình núi 26 1.2.1 Mây địa hình 26 1.2.2 Ma địa hình núi 35 Chơng Một số sơ đồ tham số hoá đối lu dùng 46 mô hình qui mô vừa 2.1 Sơ đồ Kuo 48 2.2 Sơ đồ Fritsch-Chappell 51 2.2.1 Bài toán tham số hoá 51 2.2.2 Mô hình mây 52 2.2.3 Một ví dụ sơ đồ Fritsch-Chappell 59 2.3 Sơ đồ Tiedtke 60 2.3.1 Các phơng trình qui mô lớn 60 2.3.2 Mô hình mây 61 2.3.3 Một ví dụ sơ đồ Tiedtke 66 2.4 Một số sơ đồ kết nghiên cứu khác 67 Chơng Cải tiến sơ đồ kain-fritsch cho mô hình qui 73 mô vừa rams 3.1 Giới thiệu mô hình RAMS 73 3.2 Một số đặc trng toán-lý mô hình RAMS 75 3.2.1 Hệ phơng trình 75 3.2.2 Sai phân thời gian 76 3.2.3 Tham số hoá trình vật lý 78 3.2.4 Điều kiện biên 80 3.2.5 Lới lồng 81 3.2.6 Ban đầu hoá địa hình 83 3.3 Sơ đồ Kain-Fritsch gốc 85 3.3.1 Hàm kích hoạt đối lu 86 3.3.2 Dòng thăng đối lu ẩm 87 3.3.3 Dòng giáng ®èi l−u Èm 88 3.3.4 Hoµn l−u båi hoµn 89 3.3.5 Khép kín đối lu 90 3.4 Cải tiến sơ đồ Kain-Fritsch 90 Chơng Một số kết tính toán cho khu vực 99 trung 4.1 Mô lý t−ëng ho¸ 99 4.1.1 Thùc nghiƯm sè 99 4.1.2 Trờng ma 100 4.1.3 Đốt nóng đối lu 103 4.1.4 Phân tích nhân tố 105 4.2 Thực nghiệm số mô kiện thực 106 4.3 Hình synốp số liệu đo đạc 109 4.4 Mô hoàn lu qui m« lín 115 4.5 M−a m« pháng 116 4.6 Tơng tác đối lu-qui mô lớn, nguyên nhân cải tiến 121 chất lợng Kết luận 130 Danh mục công trình khoa học tác giả liên quan 132 đến luận án 133 Tài liệu tham khảo Danh mục ký hiệu v chữ viết tắt A Diện tích ô lới Ad Diện tích dòng giáng AE Diện tích môi trờng mây đối lu Au Diện tích dòng thăng ABE Năng lợng hiệu dụng ADV Bình lu AOR Ma đo đạc tích luỹ B Lực CAPE Năng lợng đối lu tiềm CASR Ma đối lu tích luỹ mô CIN Năng lợng cản đối lu CISK Bất ổn định có điều kiện loại CPS Sơ đồ tham số hoá đối lu CSU Đại học Tổng hợp bang Colorado CT Đỉnh mây D Dòng DMF Thông lợng khối lợng dòng giáng ĐTG Đồng tác giả E Dòng vào ETL Mực cân nhiệt độ Fr Số Froude GFU Dòng thăng front gió giật k Số sóng ngang mực mô hình l Tham số Scorer LCL Mực ngng kết nâng LFC Mực đối lu tự LFS Mực giáng tự LLJ Dòng xiết mực thấp M Thông lợng khối lợng NASA Cơ quan Hàng không Vũ trụ, Hoa Kỳ NCAR Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khí quyển, Hoa Kỳ NCEP Trung tâm Quốc gia Dự báo Môi trờng, Hoa Kỳ NG Lới NOAA Cơ quan quản lý Khí Đại dơng, Hoa Kỳ Nw Tần số Brunt-Vaisala ẩm ODEP Plume chiều có dòng vào PBE Năng lợng tiềm PDB Tỷ số gradient thẳng đứng nhiễu động áp suất lực PG Lới mẹ Q Tốc độ đốt nóng/làm lạnh RAMS Hệ thống mô hình hoá khí khu vùc RASR M−a qui m« l−íi tÝch l m« RH Độ ẩm tơng đối SST Nhiệt độ mặt n−íc biĨn TAMEX Thùc nghiƯm qui m« võa khu vùc Đài Loan TASR Ma tích luỹ mô TF Hàm kích hoạt đối lu TKE Động rối TMI Số liệu ma đo vi sóng TRMM Chơng trình đo ma nhiệt đới Tu Nhiệt độ dòng thăng U Tốc độ dòng UMF Thông lợng khối lợng dòng thăng USL Líp ngn ®èi l−u UTC HƯ täa ®é thêi gian phổ thông c Qui mô thời gian đối lu Danh mục bảng Trang Bảng 2.1 Sai số bias cho trờng nhiệt độ độ ẩm trung bình 69 cao tháng 7/1999 Các giá trị bias víi chØ sè KF, BMJ, Grell chØ ®é lƯch bias trung bình có độ tin cậy thống kê 95% (Gochis ĐTG 2002) Bảng 3.1 Một số module vật lý quan trọng mô hình RAMS 83 Bảng 4.1 Bốn thực nghiệm số với địa hình lý tởng hoá 99 Bảng 4.2 Bốn thực nghiệm số mô kiện ma lớn ngày 24- 106 26/11/2004 Danh mục hình vẽ v đồ thị Trang Hình 1.1 Mặt cắt thẳng đứng tốc độ gió ngang vẽ qua m s-1 (trái), 21 đờng dòng xoáy ngang (phải) (Doyle Durran, 2002) Hình 1.2 Mặt cắt thẳng đứng đờng dòng, xoáy ngang (vùng màu) 22 cho lớp đứt gió từ 4-7 km (a), vµ tõ 2-4 km (b) (Doyle vµ Durran, 2002) Hình 1.3 Sóng lan truyền vào tầng bình lu (phải) vùng vỡ sóng 23 nửa dới tầng đối lu (trái dới) tầng bình lu (trái trên) thể qua đờng đẳng trị nhiệt độ vị (Leutcher Volkert, 2000) Hình 1.4 Đờng dòng dòng dừng vợt qua núi hình sin dài vô hạn 25 (a) số sóng địa hình vợt tham số Scorer (núi hẹp) (b) số sóng địa hình nhỏ tham số Scorer (núi rộng) (Durran, 1986b) Hình 1.5 Đờng dòng dòng dừng núi cô lập hình chuông so 29 sánh tơng trạng thái dòng: (a) núi hẹp, (b) núi có bề rộng tơng đơng với tham số Scorer, (c) núi rộng, vùng tối nơi mây xuất (Durran, 1986b) Hình 1.6 (a) Đờng dòng dòng dừng núi cô lập hình chuông 30 cho trờng hợp phân tầng dòng không nhiễu tạo sóng bị "bẫy", vùng tối nơi mây xuất (b) phân bố thẳng đứng nhiệt độ gió (đờng liền), việc phân lớp gió nhiệt ®é nh− vËy thĨ hiƯn cÊu tróc hai líp bÊt liên tục tham số Scorer (Durran, 1986b) Hình 1.7 Kết mô số cho dòng hai chiều đoạn nhiệt gây sóng biên độ lớn Bầu khí đặc trng lớp ổn định phía lớp ổn định phía dới sóng khuất núi bị "bẫy" Các đờng đẳng trị nhiệt độ thế, vùng tối nơi mà 10 31 mây hình thành không khí đủ ẩm (Durran, 1986a) Hình 1.8 Kết mô số cho dòng hai chiều đoạn nhiệt gây 33 sóng biên độ lớn Trong trờng hợp trạng thái có lớp tới hạn tợng vỡ sóng đà xảy Các đờng đẳng trị nhiệt độ thế, vùng tối nơi mà mây hình thành không khí đủ ẩm (Durran Klemp, 1987) Hình 1.9 Các trạng thái dòng nớc nông vợt địa hình: (a) dòng 34 tới hạn (supercritical) nơi; (b) dòng dới tới hạn (subcritical) nơi (c) dòng có bớc nhảy thủy lực (hydraulic jump) (Durran, 1986a) Hình 1.10 Cơ chế hình thành ma địa hình: (a) m−a s−ên ®ãn giã 36 khÝ qun ỉn định, (b) ma địa hình khí bất ổn định, (c) Ma địa hình gây chế mây nuôi dỡng (Lin, 1993) Hình 1.11 Mô hình tái sinh lan truyền ổ đối lu Bao gồm bốn giai 37 đoạn: (a) hình thành trì dòng thăng front gió giậtGFU, (b) bình lu rìa GFU phát triển, (c) ổ đối lu phát triển c1 bị cắt rời khỏi GFU dòng giáng bồi hoàn phía ngợc dòng, (d) tái sinh ổ tồn mode phát triển (c2 c3) mode lan truyền (c1) (Lin ĐTG, 1998) Hình 1.12 Mặt cắt thẳng đứng nhiệt độ (đờng liền mảnh), tốc độ 39 thẳng đứng (vùng mờ), lợng nớc ma (đờng liền đậm), biên dòng mật độ (đờng chấm đậm) cho Fw = 0,208 vµ U = 2,5 m s-1 (Chu vµ Lin, 2000) Hình 1.13 Mặt cắt thẳng đứng biên mây (đờng liền đậm), tốc độ 41 thẳng đứng (đờng mảnh liền- tốc độ dơng, nét đứt- tốc độ âm), lợng nớc ma (vùng tối), biên dòng mật độ (nÐt ®øt ®Ëm) sau (a), (b), (c) (d) (Chu Lin, 2000) Hình 1.14 Gièng H×nh 1.12 nh−ng víi U = 4,25 m s-1 (Chu Lin, 2000) 43 Hình 1.15 Giống Hình 1.12 nh−ng víi U = 10 m s-1 (Chu vµ Lin, 2000) 44 11 ... RAMS Hệ thống mô hình hoá khí khu vực RASR Ma qui mô lới tích luỹ mô RH Độ ẩm tơng đối SST Nhiệt độ mặt nớc biển TAMEX Thực nghiệm qui mô vừa khu vực Đài Loan TASR Ma tích luỹ mô TF Hàm kích... tham khảo Danh mục ký hiệu v chữ viết tắt A Diện tích ô lới Ad Diện tích dòng giáng AE Diện tích môi trờng mây đối lu Au Diện tích dòng thăng ABE Năng lợng hiệu dụng ADV Bình lu AOR Ma đo đạc tích. .. đánh giá sơ khả sơ đồ cải tiến thông qua trờng hợp nghiên cứu, đồng thời làm sáng tỏ nguyên nhân cải tiến chất lợng mô ma Đối tợng, phơng pháp phạm vi nghiên cứu luận án Đối tợng nghiên cứu: Đối