PDF《稳 定大气边界层结构演变 的数值研 究》

小.图4为q廓线的演变过程 图.q廓线 的低部的变化与一0 w 廓线的变化比较 相似.q廓线上部的斜率较 小 ,但 q 的值较大.而 且在这三种不同的降温 中 这种 趋势比妓 一致.这是由于 在稳定大 气边 界层上部的风切变较大,湍 能的产生 宰就 增大 ,相 应湍能也较大 . 图 5为 湍 流交换系数k 廓线的演 变过程 图,比较这三种不 同j 均降温情况,在k h 廓线的上 部都存在相 似的 极大 值.这是 由于在该处风 切变较大 ,湍 流脉动动能 增大 ,湍 流交 换强烈的 缘故 .在k 廓线下部受下垫面的降温影响 比较 明显.模式积 分4小时,上 述三种 情况都 在降 维普资讯 http://www.cqvip.com

1 期周竞南,稳定大气边 界层 结扮演变的数值研究 曰s温时,k n 嘟线 变化趋 势 比较一致, 即:k 廓线下部 的极大 值高度降低,极大值也 变小 所不 同朐是 图5 a 中的k 值最小 图5 c扶之, 图5 b最小 .模式继续 积分,当第一种 情 况下 的降 温停 止 以后,图5 a 中k 廓线下部的极大 值增大 ,在该极 值的上下 部斜率 的绝 对值 (】

3 k /

3 z f也增大.当 第三种 情况下的 降温也停 止以后,图5 c中的k 廓 线也出现 类似的变 化图5 b 中的 k 廓线没有发现 有此变 化.一―――― ― 一―J: : =― ― : , ――― 一一再(% 图3 a 一0 w 廓线其它 同图1a圈3 b 日'

W廓线其它同 图1b从上 述分析 可知, 当下 垫面 停止 降温 以后,稳 定大 气边界 层内的湍 流量和乎均量一样, 仍 在不 断地演变着 .分析稳定大气边 界结 构 对下 垫面降温 的 响应 规律对于认 为稳定大 气边界层结 构有重要意义.(c)理论分析在稳定大 气边 界层 内 ,热力 因子对 端 流起着 抑制作用,若一0 w 增大 , 热力 因子对湍 流 的抑制作用 就增大 .而一0 w 的大 小赖依于大 气层结 . 因此,对于下 垫面 降温速 度比较 大 时情 况;

层结就变得 愈稳定, 一0 , w 也 愈大 . 相应 的湍流脉劫动能就愈 小, 湍流交 换也 更受l 冲翩 .对于温度廓 线 由于_ 揣流交换受 抑制.因此 ,稳定大 气边 界层内的温度 廓线受下 垫面 的降温影 响就减 小.对于风 廓线, 当方程 (1)一(2 )中的湍 流交 换项减小 时,原由湍流交换作用维持的 部分地转偏差风 , 由 于湍 流交换作用 的 削弱 , 将经 过惯 性振 荡转化为 超 地转风 .这些 推论都 很好地解 释了在第一,三种 情况 中出现停 止 降温之前 的乎均 置和脉动 维普资讯 http://www.cqvip.com 量的演变 规律 . 气象科学・ … % '

n卷图3c―O w 廓 线其 它同图lC图4aq廓线其它 厨图la当停止降温或降温很不 明显,风 温廓线以及 湍流量向何演变?在稳定大 气边界层 中, 温度层结 是 控制 其结 构演变的主要因子之一 , 因此,我们从温度廓线分........