大氣邊界層湍流特征是微氣象的基本研究內(nèi)容之一。作為陸地生態(tài)系統(tǒng)主體的草原,面臨著荒漠化、持續(xù)干旱、水資源缺乏等一系列重大的環(huán)境問題。進行北方典型草原下墊面的湍流特征及湍流通量方法研究,有助于深入了解典型草原的物質(zhì)與能量循環(huán)過程,對進一步開展全球變化研究具有重要指導作用。本文以“河北沽源國家草地生態(tài)系統(tǒng)野外科學研究站”典型草原下墊面為研究對象,利用實驗獲取的微氣象學數(shù)據(jù),對北方典型草原的湍流特征及湍流通量測定方法進行研究。主要結(jié)論如下：（1）微氣象及湍流特征：沽源站6-8月盛行西南風,平均風速2m/s；早晚溫差可達20℃左右,相對濕度64%,早上易出現(xiàn)水汽凝結(jié)。典型日氣象要素廓線具有對數(shù)規(guī)律。大氣穩(wěn)定度基本分布在±0.5以內(nèi)。摩擦風速具有日變化。湍流強度滿足Iu>Iv>Iw的一般規(guī)律。風速標準差滿足1/3冪次定律,w方向擬合最好；溫度標準差滿足-1/3定律。風速功率譜慣性區(qū)滿足-2/3規(guī)律,譜峰頻率fm（w）>fm（v）>fm（u）；垂直風速與溫度協(xié)譜有慣性區(qū)且滿足-4/3規(guī)律；穩(wěn)定條件下功率譜與協(xié)譜的譜峰均表現(xiàn)出向高頻區(qū)移動的趨勢；三個分量的風速功率譜之間滿足S... 

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

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摘要
Abstract
目錄
圖表目錄
第一章 緒論
    1.1 研究的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
    1.3 研究目標、內(nèi)容與技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)域概況和主要研究方法
    2.1 研究區(qū)域概況
    2.2 觀測內(nèi)容及儀器
    2.3 研究方法
第三章 北方典型草原下墊面湍流特征研究
    3.1 平均氣象要素特征
    3.2 風速、空氣溫度和濕度廓線
    3.3 摩擦風速和無因次高度
    3.4 湍流的統(tǒng)計特征
    3.5 本章小結(jié)
第四章 北方典型草原湍流通量規(guī)律及能量閉合分析
    4.1 地表能量平衡方程
    4.2 地表能量平衡方程中各分量特征
    4.3 地表能量閉合分析
    4.4 地表與大氣間CO_2凈交換量
    4.5 本章小結(jié)
第五章 北方典型草原湍流通量測定方法比較研究
    5.1 渦度相關(guān)法
    5.2 空氣動力學方法
    5.3 波文比能量平衡法
    5.4 大孔徑閃爍儀
    5.5 渦度相關(guān)與大孔徑閃爍儀通量源區(qū)分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 湍流通量測定方法影響因子分析
    6.1 渦度相關(guān)法不同處理軟件比較
    6.2 空氣動力學計算方法影響
    6.3 波文比能量平衡法換位影響
    6.4 大孔徑閃爍儀影響因子分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與討論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究創(chuàng)新點
    7.3 討論與研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]內(nèi)蒙古半干旱區(qū)近地層總體輸送系數(shù)特征[J]. 周璽康,郭建俠,王英舜,武魁.  氣象科技. 2013(03)
[2]渦動相關(guān)通量計算及三種主要軟件的比較分析[J]. 莊金鑫,王維真,王介民.  高原氣象. 2013(01)
[3]黑河綜合遙感聯(lián)合試驗研究進展:概述[J]. 李新,李小文,李增元,王建,馬明國,劉強,肖青,胡澤勇,車濤,王介民,柳欽火,陳爾學,閻廣建,劉紹民,王維真,張立新,王錦地,牛錚,晉銳,冉有華,王亮緒.  遙感技術(shù)與應用. 2012(05)
[4]從湍流經(jīng)典理論到大氣湍流非平衡態(tài)熱力學理論[J]. 胡隱樵,陳晉北,呂世華.  高原氣象. 2012(01)
[5]春季內(nèi)蒙古草原典型晴天與沙塵條件下湍流速度統(tǒng)計特征對比分析[J]. 岳平,張強,牛生杰,楊金虎,王勝,張建忠,劉秀蘭.  高原氣象. 2011(05)
[6]大尺度水熱通量觀測系統(tǒng)的研制[J]. 施生錦,黃彬香,劉紹民,楊燕,黃勇彬,徐自為.  地球科學進展. 2010(11)
[7]海河流域不同下墊面上大孔徑閃爍儀觀測顯熱通量的時空特征分析[J]. 白潔,劉紹民,丁曉萍.  地球科學進展. 2010(11)
[8]大尺度地表水熱通量的觀測、分析與應用[J]. 劉紹民,李小文,施生錦,徐自為,白潔,丁曉萍,賈貞貞,朱明佳.  地球科學進展. 2010(11)
[9]春季內(nèi)蒙古草原地區(qū)湍流強度及其相似性函數(shù)[J]. 岳平,牛生杰,胡隱樵,張強.  中國科學:地球科學. 2010(08)
[10]湍流通量計算方法和誤差的比較研究[J]. 劉鵬飛,劉樹華,胡非,呂世華,劉和平,張宇,陳國興,梁福明.  氣象學報. 2010(04)

博士論文
[1]閃爍儀法準確測算森林生態(tài)系統(tǒng)顯熱通量的湍流理論分析[D]. 鄭寧.中國林業(yè)科學研究院 2013
[2]黃土高原半干旱區(qū)荒草地湍流和湍流能量傳輸特征及能量平衡狀況[D]. 肖霞.蘭州大學 2011
[3]非均勻邊界層結(jié)構(gòu)和湍流通量特征的研究[D]. 劉熙明.中國科學院研究生院（大氣物理研究所） 2006
[4]內(nèi)蒙古羊草草原碳通量觀測及其驅(qū)動機制分析[D]. 郝彥賓.中國科學院研究生院（植物研究所） 2006
[5]華北玉米下墊面湍流輸送特征及參數(shù)化方案比較研究[D]. 郭建俠.南京信息工程大學 2006



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