中文摘要：

过山气流动力研究主要集中于理想大气和人造对称地形，利用真实地形结合实际天气事件进行研究尚少，外场试验大都在国外进行。天山博格达峰两侧形成著名的三十里和百里风区，至今颠覆列车三十余次。横亘高大的山体，高耸的山峰、陡峭隘口和低洼盆地组成复杂非对称地形条件，山体两侧较大温湿度差异构成独特热力条件，乃研究真实大气过山气流动力学问题，尤强下坡风的绝佳场所，但至今缺乏系统研究。强风预报更是难点，铁路新线穿风区设计缺乏依据。本项目利用风区铁路沿线大风观测站进行水平风场观测；利用风电场测风塔、风廓线仪和微波辐射仪在两大风区及其上下游进行垂直风、温和湿廓线观测；利用WRF3.1模式1×1km格距进行模拟。分析非对称复杂地形过山气流的动力特征和空间形态，分析实际天气过程在真实地形条件下发生强下坡风的机理，促进过山气流动力学发展，探寻数值模式中对强风关键的物理过程和敏感因子，为发展优化强风数值模式提供技术支撑。

结论摘要：

过山气流动力研究主要集中于理想大气和人造对称地形，利用真实地形结合实际天气事件进行研究尚少，外场试验大都在国外进行。天山博格达峰两侧形成著名的三十里和百里风区，至今颠覆列车三十余次。横亘高大的山体，高耸的山峰、陡峭隘口和低洼盆地组成复杂非对称地形条件，山体两侧较大温湿度差异构成独特热力条件，乃研究真实大气过山气流动力学问题，尤强下坡风的绝佳场所，但至今缺乏系统研究。强风预报更是难点，铁路新线穿风区设计缺乏依据。针对上述问题，本项目按照项目计划任务书，利用风区铁路沿线大风观测站进行水平风场观测；利用风电场测风塔、风廓线仪和微波辐射仪在两大风区及其上下游进行垂直风、温和湿廓线观测；利用WRF3.3.1模式，垂直50层，格距3×3km和1×1km对典型的大风天气过程进行模拟，并进行了地形敏感试验。设计了3 种地形高度模拟试验方案⑴ 控制试验（Ctl），保持模式原有的地形特征；⑵地形减半试验（HT），把模式第三重网格区域的地形高度减小至原来的50%；⑶地形增加50%试验（DT），把地形高度增加至原来的150%。分析了天山非对称复杂地形对过山非均匀气流的动力影响特征和空间形态，分析了实际天气过程在真实天山地形条件下发生强下坡风的机理；揭示了三十里风区和百里风区，强下坡风暴产生的天气环流背景和大气柱层结条件，给出了两大风区的水平分布特征，给出了两大风区边界层塔层高度的风廓线。给出了风区沿东西-垂直剖面和沿天山峡谷和垭口的斜向-垂直剖面；发现了非均匀三维气流过天山非对称地形后在山体下坡处形成强的下坡风暴、水跃和背风坡波的破碎现象，发现下坡风最大下沉速度可达到为-6.0m/s。揭示出山体的高度与下坡风的风速成正比关系，垭口山体越高，产生的下坡风越大，水跃越高。给出了数值模式中大风发生的关键物理过程和敏感物理因子，并用于当地大风预报模式；风场三维结构和垂直廓线特征结果应用于国家电网750kv超高压输电线路风速设计中。发表了7篇国内核心期刊论文，SCI收录论文1篇；利用研究成果和积累的数据，完成了⑴ 750kv 哈密-吐鲁番-乌鲁木齐北输电线路设计风速专题研究；⑵ 750kv 哈密-安息输电线路设计风速专题研究；⑶ 西北特殊地域大风特性研究(新疆)；⑷ 750kV 伊犁～库车输电线路设计风速、覆冰厚度及雷暴特征专题研究；共4个专题报告。观测数据资料和开发的软件在内部网络共享。