邊界層理論與陸面過程-在線瀏覽
2024-07-27 13:05本頁面
【正文】 8 第 1講 大氣邊界層概述 內(nèi)容提要 : 大氣邊界層的基本概念、基本特征；大氣邊界層的基本過程、作用及其大氣邊界層研究的重要意義；大氣邊界層的基本特征、結(jié)構(gòu)；大氣邊界層研究的歷史回顧、方法和應(yīng)用情況。 Technology 9 9 一、大氣邊界層的基本概念 大氣邊界層的含義 大氣邊界層： 大氣與下墊面（陸地、海洋）之間形成的一個運動性質(zhì)特殊的區(qū)域。 Technology 10 10 大氣的最低部分受地面影響的一層，平均厚度為地面以上 1km范圍，以湍流運動為主要特征。 大氣邊界層 (ABL)： Atmospheric boundary layer 行星邊界層 (PBL)： Plaary boundary layer. 大氣邊界層的定義： 邊界層理論與陸面過程 Chen Haishan 2022 Nanjing University Of Information Science amp。 風(fēng)和氣流的三種主要形態(tài)： ?平均風(fēng)速 ?波 動 ?湍 流 邊界層理論與陸面過程 Chen Haishan 2022 Nanjing University Of Information Science amp。 Technology 13 13 （ 2）大氣邊界層的日變化 氣象要素的空間分布具有明顯的日變化（ Diurnal Cycle) 邊界層理論與陸面過程 Chen Haishan 2022 Nanjing University Of Information Science amp。 不穩(wěn)定邊界層結(jié)構(gòu)及其流場圖象。（ Wyngaard, 1990) 邊界層理論與陸面過程 Chen Haishan 2022 Nanjing University Of Information Science amp。 Technology 16 16 二、大氣邊界層過程、作用和重要性 邊界層過程：湍流過程 （ 1）湍流輸送；（ 2）大氣能量平衡；（ 3）層結(jié)和風(fēng) 大氣邊界層在大氣中的重要作用 （ 1）水汽通量 （ 2）感熱通量 （ 3）摩擦消耗 （動量、動能匯區(qū)） 氣象要素的輸送 + 大氣污染物的輸送 邊界層理論與陸面過程 Chen Haishan 2022 Nanjing University Of Information Science amp。 ? 大氣的基本能源是太陽輻射，而太陽輻射的大部分是穿過大氣后被地面吸收，然后通過邊界層湍流輸送給大氣； ? 霜、露和最高最低溫度預(yù)報，實際上都是邊界層預(yù)報； ? 霧發(fā)生在邊界層中； ? 污染物大部分被阻擋在邊界層中； ? 到達(dá)自由大氣的全部水汽，都是依靠邊界層輸送上去的； ? 云中的凝結(jié)核也是通過邊界層輸送上去的； ? 雷暴和颶風(fēng)的發(fā)展要依靠邊界層輸送濕的空氣； ? 大約 50％的大氣動能被耗散在邊界層中； ? 海上大氣邊界層風(fēng)切變是海洋的主要能源之一 …… . 邊界層理論與陸面過程 Chen Haishan 2022 Nanjing University Of Information Science amp。 Technology 19 19 大氣邊界層的分層 (1).粘性副層（微觀層） ：分子輸送過程處于支配地位，分子切應(yīng)力遠(yuǎn)大于湍流切應(yīng)力。典型的熱通量值為 ，由此計算的溫度梯度為 ?104K/m，這相當(dāng)于穿過 1毫米厚的微觀層的溫差為 10度。 Technology 20 20 (2).近地層（常通量層） ：大氣受地表動力和熱力影響強(qiáng)烈，氣象要素隨高度變化激烈，運動尺度小，科氏力可略。 (3).Ekman層（上部摩擦層） ：在這一層里，湍流粘性力、科氏力和氣壓梯度力同等重要，需要考慮風(fēng)隨高度的切變。 Technology 21 21 海洋上：由于海水上層強(qiáng)烈混合使海面溫度日變化很小。邊界層厚度的變化重要是由天氣、中尺度垂直運動和不同氣團(tuán)平流引起的。 2. 大氣邊界層的厚度和結(jié)構(gòu)
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