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青藏高原东南部昌都地区近地层湍流输送的观测研究

卞林根 陆龙骅 程彦杰 逯昌贵 姚展予 徐祥德 陈联寿

卞林根, 陆龙骅, 程彦杰, 等. 青藏高原东南部昌都地区近地层湍流输送的观测研究. 应用气象学报, 2001, 12(1): 1-13..
引用本文: 卞林根, 陆龙骅, 程彦杰, 等. 青藏高原东南部昌都地区近地层湍流输送的观测研究. 应用气象学报, 2001, 12(1): 1-13.
Bian Lingen, Lu Longhua, Cheng Yanjie, et al. Turbulent measurement over the southeastern Tibetan Plateau. J Appl Meteor Sci, 2001, 12(1): 1-13.
Citation: Bian Lingen, Lu Longhua, Cheng Yanjie, et al. Turbulent measurement over the southeastern Tibetan Plateau. J Appl Meteor Sci, 2001, 12(1): 1-13.

青藏高原东南部昌都地区近地层湍流输送的观测研究

资助项目: 本工作得到国家攀登-B和中国气象科学研究院跨世纪人材项目的资助

TURBULENT MEASUREMENT OVER THE SOUTHEASTERN TIBETAN PLATEAU

  • 摘要: 利用我国1998年第2次青藏高原气象科学试验 (TIPEX) 昌都的湍流观测资料, 初步分析了三维风速、温度和湿度湍流谱、归一化方差与稳定度的关系、湍流通量和整体输送系数.结果表明, 白天标准化的湍流谱大多数满足2/3次方定律.风速方差与稳定度的关系在不稳定条件下基本服从1/3次方定律, 但水平风速方差比垂直速度方差与稳定度的关系离散.中性层结下的AB值比平原地区大, 与起伏地形的值接近, C值与平原地区和起伏地区的差异不大.温度和湿度方差与不稳定层结的关系基本满足1/3次方定律, 而在稳定层结下的关系均无明显规律.湍流通量在干湿期转换中有突变现象, 干期的动量和热量通量均大于湿期, 热源强度以感热为主, 占80%.湿期热源强度明显增大, 其中以潜热为主, 占热源强度的60%.整体输送系数与稳定度的关系明显, 拟合得到的中性层结条件下的CDNCHN分别为4.40×10-3和4.70×10-3, 其结果大于高原中、西部的同期观测值.
  • 图  1  (a) 超声风温仪DA 600的水平合成风速Vc与风洞风速Vt的比较, (b) E009B红外水汽测量仪输出电压 (V) 与比湿 (q) 的关系

    (图中1和2为测试点)

    图  2  1998年5月20日15:00三维风u (a), w (b), 温度 (c) 和湿度 (d) 的湍流谱

    图  3  干期 (圆点) 和湿期 (三角) 0.5~8 m的温度差 (a) 和比湿差 (b) 的平均日变化

    图  4  湍流强度 (a) 干期, (b) 湿期 (实线: Iu, 虚线: Iv, 点线: Iw) 和 (c) 稳定度 (实线: 干期, 虚线: 湿期)的平均日变化

    图  5  三维风速归一化的标准方差与z/L的关系[a, b: y=3.45 (1-3z/L) 1/3; c, d: y=3.15 (1-3z/L) 1/3; e, f: y=1.30 (1-3z/L) 1/3]

    图  6  归一化的温度方差eT/|T*|和eq/q*与z/L的关系[a, b: y=1.0 (1-3z/L) -1/3; c, d: y=5.3 (1-3z/L) 1/3]

    图  7  1998年5月18日00:00~6月30日24:00感热通量 (QH) 和潜热通量 (QE) 逐时变化

    图  8  干期 (a) 和湿期 (b) 的感热通量 (QH) (实线) 和潜热通量 (QE) (虚线) 平均日变化

    图  9  干期 (实线) 和湿期 (虚线) 的风速 (U) 和动量通量 (f) 的平均日变化

    图  10  CDCHz/L的关系

    表  1  湍流测量系统传感器的主要技术指标

    表  2  近中性条件无因次风速方差值

    表  3  昌都的平均热源强度

  • [1] 章基嘉, 朱抱真, 朱福康, 等.青藏高原气象学进展.北京:科学出版社, 1988.1~268.
    [2] Tsukamoto O, Sahashi K, Wang J.Heat budget and evapotranspiration at an Oasis surface surroundinged by desert.J.Met.Soc.Japan, 1995, 73(5):925~935.
    [3] 周秀骥, 陶善昌, 姚克亚.高等大气物理学.北京:气象出版社, 1991.206~236.
    [4] Panafsky H A, Larko D, Lipschutz R, et al.Spectra of velocity components and complex terrain.Quart J.R.Meteor Soc., 1982, 108:215~230. doi:  10.1002/(ISSN)1477-870X
    [5] Kaimal J C, Wyngaard J C, Izumi Y, et al.Spectral characteristics of surface layer turblence.Quart J.R.Meteor.Soc., 1972, 98:563~589. doi:  10.1002/(ISSN)1477-870X
    [6] Panafsky H A, Dutton J A.Atomspheric Turbulence.New York:John Willy and Sons, 1984.10~50.
    [7] Hedde T, Darand P.Turbulence intensities and bulk coefficients in the surface layer above sea.Boundary Layer Meteorology, 1994, 71:415~432. doi:  10.1007/BF00712178
    [8] Wyngaard J C, Cote O R.Volution of a convective planetary bound rylayer-a high-order-closure model study.Boundary Layer Meteorology, 1974, 7:290~307.
    [9] 祁永强, 王介民.青藏高原五道梁地区湍流输送特征的研究.高原气象, 1996, 15(2):172~177. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX602.005.htm
    [10] Panafsky H A, Tenekes H, Lenschow D H, et al.The characteristics of turbulent velocity components in the surface layer under convective conditions.Boundary Layer Meteorology, 1977, 21:356~360. doi:  10.1007/BF00121926?no-access=true
    [11] Hirohiko I, Taichi H, Kenji T, et al.Summary of planetary boundary Layer observation in GAME/TIBET.Proceedings of the 1st international workshop on GAME/Tibet, Xian, China, 11~13, Jan.1999, 69~76.
    [12] 王介民, 刘晓虎, 马耀民.HEIFE戈壁地区近地层大气湍流结构和输送特征.气象学报, 1993, 51(3):343~349. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB199303009.htm
    [13] Hogstrom U, Semdman-Hogstrom A S.Turbulence mechanics at an agricultural site.Boundary layer Meteorology, 1974, 7:374~388.
    [14] 朱福康, 赵卫.青藏高原地面净辐射对大气环流作用的一些观测事实.青藏高原气象科学实验文集 (三).北京:科学出版社, 1987.54~61.
    [15] 李家伦, 洪钟祥, 罗卫东, 等.青藏高原改则地区近地层通量观测研究.大气科学, 1999, 23(2):142~151. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK199902001.htm
    [16] Mitsuta Y, Tsukamoto O.Drag coefficients in light wind, Bull.Disaster prevention Res.Inst., Kyoto Univ., 1978, 28(2):25~32.
    [17] 李月洪, 李维亮, 丁晓蓉, 等.1993年7~9月拉萨近地层湍流输送特征的分析.亚洲季风研究的新进展.北京:气象出版社, 1996.26~27.
    [18] 陈万隆, 翁笃鸣.关于青藏高原感热和潜热旬总量计算方法的初步研究.青藏高原气象科学实验文集 (二).北京:科学出版社, 1984.38~39.
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出版历程
  • 收稿日期:  1999-11-08
  • 修回日期:  2000-03-07
  • 刊出日期:  2001-02-28

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