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《中国科学院研究生院(大气物理研究所)》 2006年
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非均匀边界层结构和湍流通量特征的研究

刘熙明  
【摘要】: 实际地球表面总是呈现出不同尺度不同特性的非均匀性,这必然会影响大气边界层的结构以及地气之间的能量和物质的交换,甚至对全球区域气候产生影响。本文利用LAPC承担的国家自然科学基金重点项目“地表通量参数化与大气边界层过程的基础研究”(编号40233030)获得的两次外场试验资料(白洋淀,2003年11月和2004年9月)以及大气所325m铁塔观测资料,对非均匀大气边界层的结构和湍流特征进行分析研究。最终目的是要为如何对非均匀边界层结构和湍流通量进行合理的参数化提供科学参考,从而为天气、气候数值模式中大气边界层过程的处理提供帮助。论文的主要研究内容和结论包括以下四个方面: (1)水陆非均匀边界层的结构特征研究结果表明,总体来讲,水域地区的边界层结构较陆地上的复杂,温湿结构呈多中心、多层次的特征。不稳定层结时,水域地区的对流边界层顶较陆地上的稍高,但有时陆地近地面层的比湿会比水域的大。并且,11月份,无论是层结稳定还是不稳定时,水域地区的近地面层总有一薄的逆温层存在。稳定层结时,水陆两地的边界层结构差异主要体现在低层:水域地区的地表比湿比陆地大,近地层中,水域地区的比湿随高度的递减比陆地明显,而陆地上,40-60m高度上总存在一比湿最小值区域。两地在夜间近地面层常常会有逆湿现象出现。并且,由于水热不均匀分布,该地区存在弱的局地环流。 (2)水陆非均匀边界层的微气象学特征无论是平均的风、温、湿场还是辐射因子和湍流通量,水、陆地区的都有一定的差异:与水域地区相比,陆地上的气温日变化比较明显,水平风速则偏小。但在中午前后,陆地有弱的上升运动;9月份,陆地上的长波入射辐射比水域地区的大,而反射辐射则是水域地区的比陆地的稍大。水陆地区的短波入射辐射比较相近,而短波反射辐射方面水域地区明显比陆地大。水陆两地的净辐射白天非常接近,夜间两地的净辐射为负值,但水域地区的负的净辐射比陆地明显大;水陆地区的感热、潜热通量结果表明,9月份,水、陆地区的感热通量相差不大,而潜热通量比感热通量大,并且是陆地比水域地区大。11月份,两地的潜热通量相差不大,但陆地的感热通量明显比水域地区大。两地夜间都有负的潜热通量出现;平均来讲,涡动相关法得到的感
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(大气物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P426.14

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周芯玉;风廓线仪多点观测网揭示的登陆台风“天鹅”、“巨爵”低层风场结构特征[D];中国气象科学研究院;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 李瑞锋;李兴飞;周丽洁;朱续斌;张雪艳;王巍巍;;玉米开花期间的边界层特征分析[J];安徽农业科学;2012年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 吴耀兴;长沙市城区热岛成因及绿地系统缓解热岛效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
5 李林杰;生态高值农业技术创新模式研究[D];湖南农业大学;2010年
6 路屹雄;非均匀下垫面近地层风动力降尺度研究[D];南京大学;2011年
7 方显瑞;杨树人工林生态系统碳交换及其环境响应[D];北京林业大学;2011年
8 王胜;黄土高原不同气候区陆面特征及地表凝结水研究[D];兰州大学;2011年
9 王婵;下垫面非均一性影响边界层垂直速度场的数值模拟研究[D];兰州大学;2011年
10 肖霞;黄土高原半干旱区荒草地湍流和湍流能量传输特征及能量平衡状况[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 顾明;海—气动量通量及海洋大气边界层湍流特征分析[D];中国海洋大学;2010年
2 高为霞;青龙湾沙区植物群落构建的环境特征研究[D];天津理工大学;2010年
3 吉中会;城市化对长江下游沿江城市气候影响的对比研究[D];安徽师范大学;2010年
4 蒋世章;基于TM/ETM+数据的厦门市城市热岛动态监测研究[D];福建师范大学;2010年
5 毕丽霞;长沙市生态园林植物造景及发展思路的探讨[D];中南林业科技大学;2008年
6 崔莎莎;湖南会同杉木人工林林冠近上空的太阳辐射平衡及环境能量研究[D];中南林业科技大学;2010年
7 胡姝婧;近15年北京城区植被覆盖遥感监测及其对热环境影响研究[D];首都师范大学;2011年
8 何晓云;曹妃甸港口码头煤炭与矿石粉尘污染特性研究[D];河北科技大学;2011年
9 田龙虎;煤基能源系统CO_2分离液化一体化方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 周芯玉;风廓线仪多点观测网揭示的登陆台风“天鹅”、“巨爵”低层风场结构特征[D];中国气象科学研究院;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 丁辉;利用微脉冲激光雷达(MPL)探测气溶胶消光系数廓线和大气混合层高度的初步研究[D];南京信息工程大学;2012年
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【相似文献】
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9 刘世俊;;北京城市边界层低空风切变的统计分析[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者任福海;新型大气湍流随机波前发生器研发成功[N];中国技术市场报;2009年
2 本报记者 赖敏 陈磊 王宇;好“大”一座塔[N];中国气象报;2009年
3 本报记者 高琳 王宇 张妍 白春妮;目标:更高 更好 更快[N];中国气象报;2009年
4 本报记者 任意;积极应对挑战 参展服务并举[N];经济日报;2010年
5 鲁进军;机载激光跟踪系统完成飞行发射试验[N];中国航空报;2007年
6 本报记者 王瑾;世博气象大考:时刻准备着[N];中国气象报;2010年
7 本报记者 罗光荣;窗外传来恶臭[N];中国气象报;2001年
8 王瑾;世界第一高楼不怕风[N];中国气象报;2003年
9 中国科学院成都光电技术研究所 八室;借——双慧眼看纷扰世界[N];科技日报;2002年
10 记者:游雪晴 实习生:刘奕诗;“拨开”污染见蓝天[N];科技日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘熙明;非均匀边界层结构和湍流通量特征的研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2006年
2 陈浩;大气湍流中光波前的时空特性探测研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
3 李菲;晴空大气湍流对自由空间光通信影响及校正研究[D];中国科学技术大学;2013年
4 姜义君;星地激光通信链路中大气湍流影响的理论和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 姜义君;星地激光通信链路中大气湍流影响的理论和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 华志励;大气湍流背景下合成孔径激光雷达成像算法研究[D];中国海洋大学;2010年
7 陈京元;大气湍流间歇性及其对光波传播的影响[D];中国工程物理研究院;2005年
8 何武光;光电对抗中的激光大气传输仿真研究[D];电子科技大学;2012年
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10 季小玲;高功率畸变激光的传输特性和光束控制研究[D];四川大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 杨文波;基于哈特曼—夏克传感器的大气湍流参数测量方法研究[D];长春理工大学;2010年
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4 黄宏坤;近地大气湍流对激光传输信号幅度起伏特性的影响[D];南京理工大学;2012年
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6 于权嘉;大气湍流模拟装置控制技术研究[D];长春理工大学;2012年
7 汪清泉;部分相干激光通信性能受大气湍流影响的分析[D];西安电子科技大学;2011年
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10 左海成;大气湍流影响下卫星光通信探测光斑分布与定位算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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