城市下垫面零平面位移和粗糙长度的计算

发布时间：2022-10-20 14:12

　　非均匀下垫面地-气之间能量、水分和物质通量交换的准确估计,是当前陆面过程研究的前沿和科学难点,也是“减少气候系统模式模拟和预测不确定性”的关键科学问题之一。鉴于地表粗糙度在地-气界面通量交换研究中的重要作用,以及地表粗糙度和非均匀地表形态特征之间的内在联系,本论文以城市非均匀下垫面地表粗糙度为切入点,基于中国科学院大气物理研究所325 m铁塔（B325塔）观测资料,在对数据进行严格质量控制的基础上,通过资料分析、理论研究和统计计算,得到了北京城市化发展和地表粗糙度的变化特征,以改善对非均匀下垫面陆-气相互作用的描述,并最终实现提高天气气候模式的模拟和预测能力的目标。主要研究结果为：（1）通量数据质量评价结果为：一年的感热通量数据中有56.5%为质量好的数据,99.8%为质量较好的数据,0.1%为需要剔除的数据。通量足迹最大值Xmax分布比较集中、均匀,且不依赖于风向,幅值范围为36 m到596 m,其中30-200 m范围存在一个密集区；Xmax受大气层结稳定度的影响较大,层结越稳定,Xmax分布范围就越广。（2）随着整体理查森数的增大,湍流动量输送系数和热量输送系数将减小。另外,在草... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 地表粗糙度研究的重要性
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 空气动力粗糙度
        1.2.2 空气动力粗糙度的计算方法
        1.2.3 涡动相关法原理
    1.3 论文的研究思路与主要内容
第二章 数据处理与研究方法
    2.1 观测站点
    2.2 观测仪器和数据
    2.3 湍流数据的质量控制
    2.4 湍流数据的空间代表性
    2.5 本章小结
第三章 近地层湍流动量和热量输送系数的理论解析
    3.1 理论
    3.2 输送系数与总体理查森数间的关系
    3.3 动量输送系数和热量输送系数的关系
        3.3.1 C_M和C_H与大气层结稳定度和水平风速的关系
        3.3.2 C_M和C_H对Z/Z_O和Z/Z_(Oh)的依赖
        3.3.3 C_M与c_H的比较
    3.4 本章小结
第四章 城市湍流通量的演变特征及其影响因素
    4.1 湍流通量的季节变化特征
    4.2 湍流通量的影响因素
    4.3 本章小结
第五章 北京城市化发展及动力粗糙度的计算
    5.1 城市化对风廓线的影响
    5.2 用Martano法分析动力粗糙度
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文主要结论
    6.2 未来工作展望
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]长白山阔叶红松林的零平面位移和粗糙度[J]. 赵晓松,关德新,吴家兵,金昌杰,韩士杰.  生态学杂志. 2004(05)
[4]非均匀下垫面边界层研究现状与展望[J]. 刘罡,蒋维楣,罗云峰.  地球科学进展. 2005(02)
[5]复杂条件下湍流通量的观测与分析[J]. 王介民,王维真,奥银焕,孙方林,王树果.  地球科学进展. 2007(08)
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[7]湍流微气象观测的印痕分析方法及其应用拓展[J]. 蔡旭晖.  大气科学. 2008(01)
[8]大气边界层物理与大气环境过程研究进展[J]. 张美根,胡非,邹捍,洪钟祥,赵翼俊,高志球.  大气科学. 2008(04)
[9]渤海南岸空气动力学粗糙度和动量通量特征[J]. 张文煜,白庆梅,张秀珍,秦增良,王音淇,宋嘉尧.  兰州大学学报(自然科学版). 2008(04)
[10]城市近地层湍流通量及CO2通量变化特征[J]. 何文,刘辉志,冯健武.  气候与环境研究. 2010(01)



本文编号：3694675