干旱區(qū)均勻裸土下墊面近地層能量平衡及中尺度運(yùn)動對湍流的影響
發(fā)布時(shí)間:2024-12-25 23:05
地表能量不閉合及Monin-Obukhov相似理論普適性是邊界層和陸面過程發(fā)展中仍未解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題,但現(xiàn)階段的研究中呈現(xiàn)出多種復(fù)雜影響因素交織在一起的現(xiàn)象,使這兩個(gè)問題的解決更加困難。為此,本文基于均勻裸土下墊面的邊界層和陸面過程觀測資料,在水平均勻且地表覆蓋簡單的下墊面上探究地表能量不閉合成因及Monin-Obukhov相似理論適用性。首先探討了均勻裸土下墊面的地表能量不閉合成因,然后研究了中尺度運(yùn)動對地表能量平衡和Monin-Obukhov相似性的影響,最后分析了中尺度運(yùn)動對湍流的影響在不同下墊面所表現(xiàn)出的一些共同特征。研究得到的主要結(jié)論如下:(1)儀器平行對比結(jié)果顯示,在大部分情況下(80%以上的樣本),風(fēng)速、溫度、相對濕度、輻射通量和湍流通量的觀測偏差較小,不同儀器的觀測結(jié)果具有較好的一致性,能夠滿足陸面過程觀測研究的基本要求。(2)均勻裸土下墊面的近地層能量平衡分析表明,不同季節(jié)都存在明顯的地表能量不閉合現(xiàn)象,能量平衡殘差日變化的峰值在33.6~65.8 W/m2之間,OLS閉合度的范圍在0.75~0.79之間,EBR閉合度的范圍在0.83~0.95之...
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義
1.2 地表能量不閉合
1.2.1 地表能量平衡的觀測研究
1.2.2 地表能量不閉合的影響
1.2.3 地表能量不閉合的成因
1.3 Monin-Obukhov相似理論
1.3.1 相似理論的發(fā)展
1.3.2 相似理論面臨的困難
1.4 問題的提出及研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 觀測站點(diǎn)和研究方法
2.1 試驗(yàn)和數(shù)據(jù)
2.1.1 試驗(yàn)介紹
2.1.2 數(shù)據(jù)介紹和質(zhì)量控制
2.2 渦動相關(guān)法
2.2.1 渦動相關(guān)法基本原理
2.2.2 湍流資料訂正方法
2.3 土壤熱通量計(jì)算方法
2.4 地表能量平衡評價(jià)方法
2.5 Monin-Obukhov相似性分析方法
參考文獻(xiàn)
第三章 儀器觀測誤差和近地層微氣象學(xué)特征
3.1 儀器觀測誤差
3.1.1 風(fēng)溫濕要素
3.1.2 輻射通量
3.1.3 湍流通量
3.1.4 地表土壤熱通量
3.2 近地層微氣象學(xué)特征
3.2.1 風(fēng)溫濕要素
3.2.2 地表能量平衡特征
3.2.3 湍流方差相似性特征
3.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 均勻裸土下墊面近地層能量不閉合成因探究
4.1 輻射通量
4.2 湍流通量
4.3 地表土壤熱通量
4.3.1 不同土壤熱通量計(jì)算方法的比較
4.3.2 不同計(jì)算方法在干濕地表狀況下的適用性
4.3.3 不同計(jì)算方法對地表能量閉合度的影響
4.4 附加能量項(xiàng)
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 均勻裸土下墊面中尺度運(yùn)動對湍流的影響
5.1 概述
5.2 研究方法和數(shù)據(jù)篩選
5.2.1 MRD方法
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.3 數(shù)據(jù)篩選
5.3 中尺度運(yùn)動對近地層能量平衡的影響
5.3.1 中尺度運(yùn)動對地表能量閉合異常值的影響
5.3.2 中尺度運(yùn)動對地表能量閉合度的影響
5.4 中尺度運(yùn)動對Monin-Obukhov相似性的影響
5.4.1 中尺度運(yùn)動對通量方差關(guān)系的影響
5.4.2 中尺度運(yùn)動對通量梯度關(guān)系的影響
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 不同下墊面中尺度運(yùn)動對湍流影響的共同特征
6.1 概述
6.2 數(shù)據(jù)和方法
6.2.1 觀測數(shù)據(jù)
6.2.2 研究方法
6.3 不同下墊面中尺度運(yùn)動對湍流的影響
6.3.1 不同下墊面的MRD協(xié)譜特征
6.3.2 不同下墊面中尺度運(yùn)動對通量方差關(guān)系的影響
6.3.3 不同下墊面中尺度運(yùn)動對湍流特征量的影響
6.3.4 不同下墊面中尺度運(yùn)動對近地層能量傳輸?shù)挠绊?br> 6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本文主要結(jié)論
7.2 本研究的特色與創(chuàng)新
7.3 存在的問題及研究展望
在學(xué)期間研究成果
致謝
本文編號:4020141
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究意義
1.2 地表能量不閉合
1.2.1 地表能量平衡的觀測研究
1.2.2 地表能量不閉合的影響
1.2.3 地表能量不閉合的成因
1.3 Monin-Obukhov相似理論
1.3.1 相似理論的發(fā)展
1.3.2 相似理論面臨的困難
1.4 問題的提出及研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 觀測站點(diǎn)和研究方法
2.1 試驗(yàn)和數(shù)據(jù)
2.1.1 試驗(yàn)介紹
2.1.2 數(shù)據(jù)介紹和質(zhì)量控制
2.2 渦動相關(guān)法
2.2.1 渦動相關(guān)法基本原理
2.2.2 湍流資料訂正方法
2.3 土壤熱通量計(jì)算方法
2.4 地表能量平衡評價(jià)方法
2.5 Monin-Obukhov相似性分析方法
參考文獻(xiàn)
第三章 儀器觀測誤差和近地層微氣象學(xué)特征
3.1 儀器觀測誤差
3.1.1 風(fēng)溫濕要素
3.1.2 輻射通量
3.1.3 湍流通量
3.1.4 地表土壤熱通量
3.2 近地層微氣象學(xué)特征
3.2.1 風(fēng)溫濕要素
3.2.2 地表能量平衡特征
3.2.3 湍流方差相似性特征
3.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 均勻裸土下墊面近地層能量不閉合成因探究
4.1 輻射通量
4.2 湍流通量
4.3 地表土壤熱通量
4.3.1 不同土壤熱通量計(jì)算方法的比較
4.3.2 不同計(jì)算方法在干濕地表狀況下的適用性
4.3.3 不同計(jì)算方法對地表能量閉合度的影響
4.4 附加能量項(xiàng)
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 均勻裸土下墊面中尺度運(yùn)動對湍流的影響
5.1 概述
5.2 研究方法和數(shù)據(jù)篩選
5.2.1 MRD方法
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.3 數(shù)據(jù)篩選
5.3 中尺度運(yùn)動對近地層能量平衡的影響
5.3.1 中尺度運(yùn)動對地表能量閉合異常值的影響
5.3.2 中尺度運(yùn)動對地表能量閉合度的影響
5.4 中尺度運(yùn)動對Monin-Obukhov相似性的影響
5.4.1 中尺度運(yùn)動對通量方差關(guān)系的影響
5.4.2 中尺度運(yùn)動對通量梯度關(guān)系的影響
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 不同下墊面中尺度運(yùn)動對湍流影響的共同特征
6.1 概述
6.2 數(shù)據(jù)和方法
6.2.1 觀測數(shù)據(jù)
6.2.2 研究方法
6.3 不同下墊面中尺度運(yùn)動對湍流的影響
6.3.1 不同下墊面的MRD協(xié)譜特征
6.3.2 不同下墊面中尺度運(yùn)動對通量方差關(guān)系的影響
6.3.3 不同下墊面中尺度運(yùn)動對湍流特征量的影響
6.3.4 不同下墊面中尺度運(yùn)動對近地層能量傳輸?shù)挠绊?br> 6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本文主要結(jié)論
7.2 本研究的特色與創(chuàng)新
7.3 存在的問題及研究展望
在學(xué)期間研究成果
致謝
本文編號:4020141
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