青藏高原東南緣大理邊界層參數(shù)化與湍流特征影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-24 12:28
本文利用JICA項(xiàng)目“中日氣象災(zāi)害合作研究中心”在云南大理國(guó)家氣候觀象臺(tái)建立的邊界層綜合觀測(cè)系統(tǒng),使用EDDYPRO軟件,采用渦動(dòng)相關(guān)法對(duì)湍流資料進(jìn)行質(zhì)量控制及處理訂正,將EDDYPRO與JICA項(xiàng)目使用的自編軟件計(jì)算出的通量進(jìn)行了比較,并且比較了梯度法與渦動(dòng)相關(guān)法的結(jié)果。使用2008年3月~2009年2月一年的資料系統(tǒng)分析了近地層湍流動(dòng)力特征,主要包括穩(wěn)定度、湍流方差、湍流強(qiáng)度及湍流動(dòng)能、切變項(xiàng)、浮力項(xiàng)等湍流參數(shù),估算了陸面參數(shù),如粗糙度、湍流輸送系數(shù)。使用GPS探空數(shù)據(jù),計(jì)算了對(duì)流邊界層CBL在干季和濕季的高度,穩(wěn)定邊界層SBL的高度及特征。在對(duì)近地層湍流量進(jìn)行診斷分析的基礎(chǔ)上,使用NCEP、LAPS垂直速度資料,從湍流—對(duì)流運(yùn)動(dòng)不同尺度相互作用視角,探討了湍流動(dòng)能以及湍能方程分量與高原邊界層動(dòng)力、熱力過程及其大尺度動(dòng)力、熱力結(jié)構(gòu)的相關(guān)特征,發(fā)現(xiàn)近地層湍流動(dòng)能、切變項(xiàng)與大尺度大氣低層的垂直運(yùn)動(dòng)之間存在顯著的相關(guān)特征。觀測(cè)資料的處理與分析非常重要,有利于我們加深對(duì)邊界層的理解與認(rèn)識(shí)。與此同時(shí),湍流過程的參數(shù)化問題也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題,數(shù)值模式中的湍流通量需要通過一定的參數(shù)化方法來解...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
(a?C)給出了從2008年3月到2009年2月各月動(dòng)量通量、感熱通量、潛熱通量禍動(dòng)相關(guān)法與梯度法計(jì)算通量結(jié)果的泰勒?qǐng)D,該圖是由Taylor(2001)最早提出的,
圖中紅冏丨《1標(biāo)注的7?母代表變fi,數(shù)7-代表/1份圖2.3(a)中可以看到動(dòng)量通量梯度法的結(jié)果除在2、3月份標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)差^^,誤差較小,其它月份都呈現(xiàn)不同程度的偏大,夏季秋季誤差在30%?50%左右,冬季春季在0%?20%左右,中心形式的均方根誤差左’各月差異不大,相關(guān)系數(shù)在0.6?0.8左右,夏季相關(guān)系數(shù)最局為0.8左右,春季最低為0.6左右。圖2.3(b?C)屮可以看到感熱通量和潛熱通量梯度法的結(jié)果各月都明顯偏大,其中2-5月誤差相對(duì)較小一些,感熱通量標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)差(^,在30%?70%左右
圖3.1人理十f;(4 ;])和《子;(7 ;])人氣檢定度概率分布圖從圖3.1可以看到大理干季(4月)和濕季(7月)大氣穩(wěn)定度概率分布有以下幾點(diǎn)特征:1.無論干季4月還是濕季7月大理近地層穩(wěn)定度分布基本符合正態(tài)分布,峰值位于0值附近,略向穩(wěn)定方向偏移,穩(wěn)定度以近中性為主,強(qiáng)不穩(wěn)定和強(qiáng)穩(wěn)定的情況較少,對(duì)瑞流的觀測(cè)需求基本滿足。2.無論干季4月還是濕季7月大理近地層穩(wěn)定度穩(wěn)定的情況都多于不穩(wěn)定度的情況,并且在干季4月表現(xiàn)得更加明顯。3.干季4月弱穩(wěn)定的情況較多,進(jìn)入濕季7月后,強(qiáng)不穩(wěn)定的頻次明顯增多,不穩(wěn)定的情況與穩(wěn)定的情況的總數(shù)已經(jīng)基本相當(dāng),干季4月濕季7月存在明顯差異。28
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]夏季青藏高原多種地表感熱通量資料的評(píng)估[J]. 竺夏英,劉屹岷,吳國(guó)雄. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(07)
[2]基于WRF模式的海面湍流通量參數(shù)化方案的研究[J]. 張瀅瀅,沈新勇,高志球. 大氣科學(xué). 2011(04)
[3]Analysis of Atmospheric Boundary Layer Height Characteristics over the Arctic Ocean Using the Aircraft and GPS Soundings[J]. DAI Cheng-Ying1, 2, GAO Zhi-Qiu1, WANG Qing3, and CHENG Gang4 1 State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry (LAPC), Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3 Naval Postgraduate School, CA 93940, USA 4 Department of Environment Science and Technology, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2011(02)
[4]東北玉米農(nóng)田下墊面參數(shù)動(dòng)態(tài)特征[J]. 蔡福,周廣勝,李榮平,明惠青. 生態(tài)學(xué)雜志. 2011(03)
[5]洱海湖濱大氣邊界層結(jié)構(gòu)及特征分析[J]. 徐安倫,董保舉,劉勁松,孫績(jī)?nèi)A,朱以維. 高原氣象. 2010(03)
[6]塔中近地層春夏季湍強(qiáng)和湍能變化的觀測(cè)研究[J]. 溫雅婷,繆啟龍,何清,李蘭蘭. 中國(guó)沙漠. 2010(02)
[7]云貴高原西部大理地區(qū)近地層湍流特征分析[J]. 楊智,劉勁松,朱以維,董保舉. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]青藏高原東部及下游地區(qū)冬季邊界層的觀測(cè)分析[J]. 蔣興文,李躍清,王鑫,趙興炳,何光碧. 高原氣象. 2009(04)
[9]青藏高原東坡理塘地區(qū)近地層湍流特征研究[J]. 李英,李躍清,趙興炳. 高原氣象. 2009(04)
[10]湍流通量參數(shù)化方案的非迭代方法研究[J]. 李煜斌,高志球,袁仁民,苗世光,張兵,胡艷冰. 大氣科學(xué). 2009(04)
博士論文
[1]春夏過渡期青藏高原東緣非絕熱加熱變化特征及其影響研究[D]. 孫績(jī)?nèi)A.南京信息工程大學(xué) 2011
本文編號(hào):3359992
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
(a?C)給出了從2008年3月到2009年2月各月動(dòng)量通量、感熱通量、潛熱通量禍動(dòng)相關(guān)法與梯度法計(jì)算通量結(jié)果的泰勒?qǐng)D,該圖是由Taylor(2001)最早提出的,
圖中紅冏丨《1標(biāo)注的7?母代表變fi,數(shù)7-代表/1份圖2.3(a)中可以看到動(dòng)量通量梯度法的結(jié)果除在2、3月份標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)差^^,誤差較小,其它月份都呈現(xiàn)不同程度的偏大,夏季秋季誤差在30%?50%左右,冬季春季在0%?20%左右,中心形式的均方根誤差左’各月差異不大,相關(guān)系數(shù)在0.6?0.8左右,夏季相關(guān)系數(shù)最局為0.8左右,春季最低為0.6左右。圖2.3(b?C)屮可以看到感熱通量和潛熱通量梯度法的結(jié)果各月都明顯偏大,其中2-5月誤差相對(duì)較小一些,感熱通量標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)差(^,在30%?70%左右
圖3.1人理十f;(4 ;])和《子;(7 ;])人氣檢定度概率分布圖從圖3.1可以看到大理干季(4月)和濕季(7月)大氣穩(wěn)定度概率分布有以下幾點(diǎn)特征:1.無論干季4月還是濕季7月大理近地層穩(wěn)定度分布基本符合正態(tài)分布,峰值位于0值附近,略向穩(wěn)定方向偏移,穩(wěn)定度以近中性為主,強(qiáng)不穩(wěn)定和強(qiáng)穩(wěn)定的情況較少,對(duì)瑞流的觀測(cè)需求基本滿足。2.無論干季4月還是濕季7月大理近地層穩(wěn)定度穩(wěn)定的情況都多于不穩(wěn)定度的情況,并且在干季4月表現(xiàn)得更加明顯。3.干季4月弱穩(wěn)定的情況較多,進(jìn)入濕季7月后,強(qiáng)不穩(wěn)定的頻次明顯增多,不穩(wěn)定的情況與穩(wěn)定的情況的總數(shù)已經(jīng)基本相當(dāng),干季4月濕季7月存在明顯差異。28
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]夏季青藏高原多種地表感熱通量資料的評(píng)估[J]. 竺夏英,劉屹岷,吳國(guó)雄. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(07)
[2]基于WRF模式的海面湍流通量參數(shù)化方案的研究[J]. 張瀅瀅,沈新勇,高志球. 大氣科學(xué). 2011(04)
[3]Analysis of Atmospheric Boundary Layer Height Characteristics over the Arctic Ocean Using the Aircraft and GPS Soundings[J]. DAI Cheng-Ying1, 2, GAO Zhi-Qiu1, WANG Qing3, and CHENG Gang4 1 State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry (LAPC), Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 3 Naval Postgraduate School, CA 93940, USA 4 Department of Environment Science and Technology, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2011(02)
[4]東北玉米農(nóng)田下墊面參數(shù)動(dòng)態(tài)特征[J]. 蔡福,周廣勝,李榮平,明惠青. 生態(tài)學(xué)雜志. 2011(03)
[5]洱海湖濱大氣邊界層結(jié)構(gòu)及特征分析[J]. 徐安倫,董保舉,劉勁松,孫績(jī)?nèi)A,朱以維. 高原氣象. 2010(03)
[6]塔中近地層春夏季湍強(qiáng)和湍能變化的觀測(cè)研究[J]. 溫雅婷,繆啟龍,何清,李蘭蘭. 中國(guó)沙漠. 2010(02)
[7]云貴高原西部大理地區(qū)近地層湍流特征分析[J]. 楊智,劉勁松,朱以維,董保舉. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]青藏高原東部及下游地區(qū)冬季邊界層的觀測(cè)分析[J]. 蔣興文,李躍清,王鑫,趙興炳,何光碧. 高原氣象. 2009(04)
[9]青藏高原東坡理塘地區(qū)近地層湍流特征研究[J]. 李英,李躍清,趙興炳. 高原氣象. 2009(04)
[10]湍流通量參數(shù)化方案的非迭代方法研究[J]. 李煜斌,高志球,袁仁民,苗世光,張兵,胡艷冰. 大氣科學(xué). 2009(04)
博士論文
[1]春夏過渡期青藏高原東緣非絕熱加熱變化特征及其影響研究[D]. 孫績(jī)?nèi)A.南京信息工程大學(xué) 2011
本文編號(hào):3359992
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