春季内蒙古草原典型晴天与沙尘条件下湍流速度统计特征对比分析

利用2008年春季内蒙古草原地区近地层通量观测资料,分析了典型晴天和沙尘天气条件下湍流统计特征。结果表明,当大气层结不稳定时,晴天和沙尘天气期间无量纲水平风速分量标准差和垂直速度标准差均遵循M-O相似性规律,无量纲水平风速分量标准差和垂直速度标准差与稳定度之间满足1/3幂次规律;中性条件下,晴天和沙尘天气期间无量纲速度均为常数。当大气层结稳定时,晴天和沙尘天气期间风速标准差均随大气稳定度增加而增大,且满足1/3幂次规律。

北京城市下垫面大气边界层湍流输送垂直分布特征

基于2008年1月1日至2012年12月31日北京325m气象塔47、140和280m三层湍流观测数据,利用局地相似理论分析了北京城市下垫面湍流输送的垂直分布特征.研究表明:(1)无量纲三维风速标准差σ_i/u_*(i=u,v,w)仅是局地稳定度因子的函数,近中性条件下47m高度为2.15、1.61、1.19,140m为2.39、1.75、1.21,280m为2.51、1.77、1.30,近中性条件下σ_i/u_*随高度增大;自由对流条件下符合1/3次方率,不稳定和稳定条件下无量纲三维风速标准差随高度减小.(2)无量纲温度标准差在不稳定条件下满足.1/3次方率,近中性条件下与拟合曲线差异显著.无量纲CO_2和水汽浓度标准差在不稳定条件下呈.1/3次方律,近中性和稳定条件下均与局地稳定度无关而维持常数.无量纲温度、CO_2和水汽浓度的标准差随高度增大.(3)与动量、CO_2和水汽相比,近中性层结下热量的传输系数较小,而在不稳定和稳定条件下热量的传输系数最大,城市下垫面的标量传输具有非相似性.除不稳定条件下的热量/水汽的相对传输系数外,低层的相对传输系数(|r_(wT)/ruw|、|r_(wT)/r_(wc)|、|r_(wT)/r_(uq)|)总是大于高层,即热量相对于水平风速u、CO_2和水汽的传输系数随高度递减.