重庆地区近地面层湍流谱特征分析

利用１９８９年１２月－１９９０年１月重庆地区的观测资料，计算了一般天气条件下和雾中的湍流谱。结果表明，重庆地区中性和不稳定的条件下，湍谱的峰值频率比平坦地形大，峰值区较窄。在夜间静力稳定条件下，湍谱的低频部分能量突然增大。也揭示了雾中湍流说的一些特性。     

大气近地面层中不同温度层结下的湍流运动

本文运用相似理论,在物理分析的基础上试图从统一的观点来讨论不同温度层结下的湍流运动。由强迫对流到自由对流的过渡趋势假定是连续的,对极端稳定层结时湍流运动的特点提出了看法。选取了符合物理分析所要求的通用函数的形式,设法确定了其中的参数的值,并进而建立了根据梯度观测资料计算湍流系数及各种湍流输送通量的公式及图表,并用不同资料进行了检验。     

HUBEX试验区近地面层的湍流输送

1998年淮河流域能量和水循环试验(HUBEX)期间曾进行了1个月的近地面层湍流观测.分析不稳定条件下湍流的统计特性和谱特征,并与Monin-Obukhov相似理论进行了比较.结果表明,不稳定的时候各湍流量的统计特征与相似理论的预期相符.虽然不稳定条件下温度和湿度涨落的相关系数很高,谱的式样也相近,但湿度谱的峰值频率高于温度谱.协谱曲线的形状显示感热通量的谱峰较宽,表现出w和T在较宽范围的强相关性,而水汽通量谱在高频段下降很快,说明水汽的输送更多地出现在低频部分.从谱相关系数可见,在近中性的时候,各尺度湍流涡的热量输送效率普遍较低,随着不稳定性增强而显著提高.分析还发现,不论不稳定性的程度如何,小尺度湍流的水汽输送效率都较低.水汽通量谱的相关系数随稳定度的变化不如热通量的谱相关系数大,表明近中性时除小尺度湍流外其他湍流涡的水汽输送效率高于热量输送.     

城郊大气近地面层湍流特征的初步研究

本文对北京城郊近地面层的大气湍流特征做了初步的研究.结果表明,以局地稳定度参数z/L代替通常的Monin-Obukhov稳定度参数,对湍流的二阶矩以及谱和协谱的惯性副区特征而言,均匀近地面层湍流的相似理论可以推广到城郊近地面层湍流的情形,但谱和协谱的低频(含能区)特征发生显著的变化:含能区谱密度往往由许多尖峰构成;在某些低频范围上,湍流运动的垂直分量可能比水平分量强得多.在城郊近地面层中,湍流动能的产生与耗散基本上是平衡的.     

近地面层中湍流热通量和长波辐射通量相互作用的数值研究

本文详细讨论了在稳定层结条件下,近地面层内有各种典型的气象要素分布及下垫面状况时,长波辐射通量与湍流热通量之间的相互关系问题.结果表明:长波辐射通量对近地面层的热力结构有相当大的影响,它常常减弱了常值湍流热通量层的厚度.在弱风和层结稳定度较大的情况下,“常值湍流热通量层”将很薄,有时甚至难以存在.     

防护林地区近地面层湍流结构及通量特征研究

本文采用在大面积防护林地区近地面边界层中采集的湍流、辐射和廓线梯度资料,计算并分析了湍流结构及通量特征。结果表明:当-0.1<ξ<0.1范围内时,湍流动能,湍流强度随稳定度变化迅速;位温宏观量σ/θ_*服从σ_θ/θ_*=A(-ξ)~(1/3)规律,A=0.60;在湍流混合强烈时,林网内下层出现负潜热通量现象,并且林网上层潜热通量明显大于下层;湍流热通量则相反。本文还对计算湍流热通量和潜热通量的方法的适用性也做了比较,并且分别进行了误差分析。     

大气层结对青藏高原近地层湍流特征的影响

本文利用1986年夏季青藏高原试验（TIPMEX-86）期间获取的资料,计算分析了该年6月和7月拉萨和那曲近地层摩擦速度u*、特征温度θ*、Monin-Obukhov长度L及理查逊数Ri在不同大气层结及不同高度的分布特征。分析结果表明：不同大气层结下,湍流运动形式是不同的,湍流热力场的变化远远大于湍流动力场。就空间变化而言,θ*随高度变化较大,而u*的变化较小。对大气层结而言,在稳定条件下,u*、θ*随高度变化较大;在不稳定条件下,θ*、u*随高度变化较小。在不稳定层结相近的状况下,高原开阔草地上的各种湍流参数,接近或大于北京城郊非均匀地形的数值,而在很稳定的层结下,则高原的参数值小于北京。     

重庆市区冬季小风条件下近地面层某些湍流特征量的分析

利用１９８９年１２月１６日－１９９０年１月１４日在重庆市用三轴风速仪所测得的风速资料，计算了小风条件下重庆近地面层的湍流参数，欧拉时间自相关系数，湍流时间积分尺度，湍流强度，摩擦速度，湍流应力等湍流特征量，以了解重庆地区小风条件下的近地面层的湍流场特征。     

近地面层风温廓线的层结订正

近地面层风温廓线的层结订正孙卫国，任健美（南京气象学院．南京．２１００４４）（山西大学师范学院．太原．０３００１２）关键词近地面层，风温廓线，相似理论，普适函数近地面气层中，由于下垫面的直接影响以及湍流输送的结果，气象要素无论在时间上还是空间上的变化...     

摩擦层中湍流系数

摩擦层中湍流系数,利用风标的分布,可以测定之。1902年,爱克曼创立了摩擦层中风标螺线,利用风标螺线,可以测定摩擦层中的湍流系数。1953年,莱赫特曼考虑了气压场随高度的变化,即热成风的因素,获得了良好的结果。但是,莱赫特曼公式之应用,只限定于恒态吹流,或恒态均匀温压场的条件之下,方能准确使用。这样是在一般情况之下难以满足的。关于摩擦层非恒态问题,1947年赵九章、裘碧克曾经讨论过。本文仅就非恒态湍流系数测定问题予以进一步探讨。并得到了较有广泛意义之公式。而莱赫特曼公式,系属温压场恒态,温压场中温度、压力梯度在均匀情况之下,该公式之特解。爱克曼范式,系属气压场稳定,温度梯度恒态为零时,该公式之特解。这样,该公式的计算,使得湍流系数测定工作精确化和广泛化。 最后,本文作了一些实际资料的计算与分析,和讨论在自然环境中湍流系数的变化。     

论近地面层湍流通量观测的一些问题

本文回顾并总结了目前在近地面层内观测湍流通量的方法。指出了各种观测方法的适用条件。比较了它们的测量误差和它们的优缺点，并讨论了各种测量方法存在的问题。该文的讨论对于选择近地面层湍流通量观测方案、提高观测精度、评价观测结果并对结果进行修正都有一定参考价值。     

STUDY ON CLIMATIC FEATURES OF SURFACE TURBULENT HEAT EXCHANGE COEFFICIENTS AND SURFACE THERMAL SOURCES OVER THE QINGHAI-XIZANG PLATEAU

Using monthly mean of surface turbulent heat exchange coefficients calculated based on datafrom four automatic weather stations(AWS)for thermal equilibrium observation in July 1993—September 1996 and of surface conventional measurements,an empirical expression is establishedfor such coefficients.With the expression,the heat exchange coefficients and the components ofsurface thermal source are computed in terms of 1961—1990 monthly mean conventional data from148 stations over the Qinghai-Xizang(Tibetan)Plateau(QXP)and its adjoining areas,and the1961—1990 climatic means are examined.Evidence suggests that the empirical expression is capable of showing the variation of the heatexchange coefficient in a climatic context.The monthly variation of the coefficients averaged overthe QXP is in a range of 4×10~(-3)-5×10~(-3).The wintertime values are bigger in the mountainsthan in the valleys and reversal in summer.Surface effective radiation and sensible heat are thedominant factors of surface total heat.In spring surface sensible heat is enhanced quickly,resulting in two innegligible regions of sensible heat,one in the west QXP and the other innorthern Tibet.with their maximums emerging in different months.In spring and summersensible heat and surface effective radiation are higher in the west than in the east.The effectiveradiation peaks for the east in October—December and the whole QXP and in June and October forthe west.The surface total heat of the plateau maximizes in May.minimizes in December andJanuary,and shows seasonal variation more remarkable in the SW compared to the eastern part.Inthe SW plateau the total heat is much more intense than the eastern counterpart in all the seasonsexcept winter.Under the effect of the sensible heat,the total heat on the SW plateau starts toconsiderably intensify in February,which leads to a predominant heating region in the west,withits center experiencing a noticeable westward migration early in summer and twice pronouncedweakening in July and after October.However,the weakening courses are owing to differentcauses.The total heat over the north of QXP is greatly strengthened in March.thus generatinganother significant thermal region in the plateau.     

对边界层湍流系数日变化的探讨

本文根据摩擦平衡方程,导出了湍流交换系数K(z)的表达式,然后借助于K(z)的有限差分式,直接应用双经纬仪实测风资料,计算了该地Ekman层中湍流交换系数K(z)。计算和分析的结果如下:(1)Ekman层中的湍流交换系数具有显著的日变化特征,日变曲线的基本形式呈双峰双谷型,就整个Ekman层的平均而言,K的平均扰动值约为K的四倍。(2)K的日变规律同气温、位温变化的平均趋势基本一致。(3)K的日变程同风速的涨落有关,例如,黄昏显著的风速涨落,对应于K廊线的特定日变程。其中特别有趣的是:夜间平均风速的变化同平均K的变化趋势完全一致,但二者在白天的变化趋势恰恰相反。这种根据实溅风资料得到的微妙关系,客观地揭示出Ekman层中风速日变化的物理本质,那就是湍流混合强度的日变化。本文还给出了若干个典型的实例。      

近地层湍流特征及其在扩散模拟中的应用

利用１９９４年９月北京市郊３２５ｍ气象观测塔在４７ｍ和１２０ｍ两层高度上的湍流观测资料。计算分析了城郊粗糙下垫面上近地层湍流特下量,湍流尺度和不同层结下的湍谱,得出了近地层的一些湍流特性。     

频散效应对近地面层风速廓线的影响

应用含湍流频散效应的近地面层的运动方程求解了不同层结下的风速廓线，着重分析了湍流频散效应对近地面层平稳运动的影响。分析指出：湍流的频散效应对经典的幂律廓线一对数修正，该修正在不稳定层结时比稳定层时明显；利用相似理论也得到了该常数。     

近地层组合法确定湍流通量精度的研究

近地层组合法的实质是将廓线法和地面能量平衡方程联立而计算湍流参数和通量的一种方法。本文利用实测的脉动场和平均场的同步梯度资料研究组合法的精确性及其应用价值。     

广州地区近地层湍流输送的特征

利用风温梯度观测资料,以相似理论为基础,采用迭代方法得到普适函数Φ（ｚ／Ｌ）的半径验表达式,对近地层总体输送系数的牲进行了分析,求得了与风速、温度的拟合关系,并利用实测资料地其适用性作了检验。     

PRELIMINARY ANALYSIS OF TURBULENT TRANSFER CHARACTERISTICS IN THE SURFACE LAYER OVER GUANGZHOU REGION

On the basis of the Monin-Obukhov similarity theory, a semi-empirical expression of universal functions is fitted by means of the iteration method. using the gradient observation data of wind and temperature in the surface layer. The characteristics of bulk transfer coefficient are studied and some empirical relationships among the bulk transfer coefficient, the wind speed and temperature are obtained. The applicability of the results is investigated using observation data.