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内蒙古奈曼流动沙丘下垫面近地面能量收支研究
利用7月18日～8月12日在内蒙古奈曼流动沙丘下垫面取得的'大气边界层观测资料,分析了地表能量收支各项的日变化、总体输送系数日变化及其与稳定度的关系;比较了涡旋相关法、波文比-能量平衡法所得到的感热通量.得到奈曼流动沙丘下垫面平均地面阻曳系数Cd为4.69×10-3;感热通量总体输送系数Ch为2.25×10-3.在近中性层结条件下,Cd和Ch分别为4.83×10-3和1.34×10-3.近地面层湍流方差在不稳定层结下均满足Monin-Obukhov相似理论.
作 者：黄宝霞 王澄海 刘辉志 董文杰 HUANG Bao-xia WANG Cheng-hai LIU Hui-zhi DONG Wen-jie 作者单位：黄宝霞,王澄海,HUANG Bao-xia,WANG Cheng-hai(西部环境教育部重点实验室,兰州大学大气科学学院,甘肃,兰州,730000)刘辉志,LIU Hui-zhi(中国科学院大气物理研究所,大气边界层物理和大气化学国家重点实验室,北京,100029)
董文杰,DONG Wen-jie(国家气候中心,北京,100081)
刊 名：干旱区地理 ISTIC PKU英文刊名：ARID LAND GEOGRAPHY 年，卷(期)： 30(2) 分类号：P931.3 关键词：流动沙丘 近地面能量收支 总体输送系数 湍流方差华南农田下垫面地气交换和能量收支的观测研究
利用11月至12月在广东省惠州地区进行的湍流连续观测资料,分析非均匀农田近地面层的基本气象要素特征以及水汽和CO2的浓度与通量输送规律,作为今后深入探讨地表非均匀性效应的基础.通过各辐射分量和感热、潜热与土壤热通量的特征分析,研究能量收支的基本状况,并讨论了造成显著能量“不平衡”的原因.观测的基本结果是:(1)近地面1.8 m高度处以北风为主,风速大多低于2 m/s,正午入射太阳辐射约700 W/m2;CO2浓度的`日变化范围为600～900 mg/m3,水汽为5～25 g/m3.(2)各气象要素呈现明显的日变化,当地温度日较差约10℃,相对湿度始终高于50%.CO2和水汽的浓度在夜间较白天高,二者的日平均值为713.7 mg/m3和15.9 g/m3;利用涡旋相关法,测得二者的通量在白天高于夜间,日平均值为25.3 mg・m-2・s-1和-4.7×10-2mg・m-2・s.当地的日平均波文(Bowen)比仅为0.04,这主要是由于当地的高湿度造成的.(3)当地存在显著的能量“不平衡”现象,正午时的差额热通量可高达150 W/m2,这可能与平均垂直运动输送的作用、观测误差以及通量和辐射观测的“源地”不匹配等原因有关.研究结果与荒漠、城市和稻田下垫面的观测事实进行了定量比较.
作 者：郭晓峰 康凌 蔡旭晖 朱彤 GUO Xiao-Feng KANG Ling CAI Xu-Hui ZHU Tong 作者单位：郭晓峰,GUO Xiao-Feng(北京大学环境学院环境科学系,北京,100871;北京大学物理学院大气科学系,北京,100871)康凌,朱彤,KANG Ling,ZHU Tong(北京大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京,100871)
蔡旭晖,CAI Xu-Hui(北京大学环境学院环境科学系,北京,100871)
刊 名：大气科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES 年，卷(期)： 30(3) 分类号：P404 关键词：湍流观测 近地面层 能量收支 农田典型下垫面风沙流中风速脉动特征研究
通过对流沙、戈壁地表风沙流中风速特征研究发现:对于特定的下垫面,风沙流中各高度层脉动风速具有很好的相关性;随不同高度间距离增加,瞬时风速在时间序列上波动的.均一性呈递减趋势;瞬时风速的波动性主要与其所在高度层的沙粒数量和运动状态有关,二者存在一种动态的互馈关系;脉动强度随进口风速的增加而增大,而脉动风速的相对值与进口风速无关,只是对应高度的函数.
作 者：张克存 屈建军 俎瑞平方海燕 作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室,兰州,730000 刊 名：中国科学D辑 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE IN CHINA (SERIES D:) 年，卷(期)：2006 36(12) 分类号：P4 关键词：下垫面 风沙流 风速脉动荒漠戈壁下垫面表面动量和感热湍流通量参数化研究
用合理筛选以后的野外观测资料,研究了荒漠戈壁地表湍流通量参数化的问题.首先,分析了Monin-Obukhov相似函数的特征,并拟合出了其经验公式.结果表明,风速和温度相似性函数随稳定度参数的变化曲线与典型经验曲线差异较小,并且在经验曲线分布范围以内,但中性时的值有所不同.同时,还用该资料给出了动量和标量粗糙度(感热粗糙度)长度的平均值及其标量粗糙度随摩擦速度的变化关系.发现标量粗糙度的`平均值大约比动量粗糙度的小一个量级,并且随摩擦速度的增大而减小,但明显比其理论预测值要大.
作 者：张强 黄荣辉 田辉 作者单位：张强(Institute of Arid Meteorology, China Meteorological Administration, Lanzhou 730020;Cold and Arid Regions Environment and Engineering Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000)黄荣辉(Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029)
田辉(Cold and Arid Regions Environment and Engineering Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000)
刊 名：大气科学进展(英文版) ISTIC SCI英文刊名：ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES 年，卷(期)： 20(1) 分类号：P4 关键词：戈壁 地表通量 参数化 相似性函数 标量粗糙度 Gobi surface turbulent flux parameterization similarity functions scalar roughness length热力非均匀下垫面对流边界层流场结构特征研究
利用对流水槽成功模拟热力非均匀下垫面对流边界层的发生发展.仿照数值模拟中常用的马赛克方法在对流水槽的底部铺了一些导热率缓慢的材料(橡胶薄板),使下垫面的加热存在差异,进而产生非均匀加热.利用温度廓线和准直光系统共同决定边界层顶部的位置和对流速度尺度.采用PTV测量技术获得高精度的二维流场,看到流场具有复杂的空间结构和尺度特征.相对于均匀下垫面来说,底部的非均匀加热使得混合层湍流的组织性得到加强,具有稳定的环流结构.非均匀下垫面对流边界层的.方差随高度的变化曲线与均匀下垫面的特征明显不同.为了分析非均匀下垫面对流边界层的环流特征和水平输送对湍流变化的贡献,计算了湍流动能的湍流输送.计算结果表明,加热开始不久,由于不同下垫面的的温差较大,水平输送也较大;而当一段时间后,温差变小,水平输送也变小了.由此可以看出非均匀下垫面对流边界层的水平输送依赖于下垫面的非均匀强度.
作 者：袁仁民 罗涛 吴徐平卢超 孙鉴泞 刘辉志 YUAN Ren-min LUO Tao WU Xu-ping LU Chao SUN Jian-ning LIU Hui-zhi 作者单位：袁仁民,罗涛,吴徐平,卢超,YUAN Ren-min,LUO Tao,WU Xu-ping,LU Chao(中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽,合肥,230026)孙鉴泞,SUN Jian-ning(南京大学大气科学系,江苏,南京,210093)
刘辉志,LIU Hui-zhi(中国科学院大气物理研究所大气边界层和大气化学国家重点实验室,北京,100029)
刊 名：大气与环境光学学报 英文刊名：JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND ENVIRONMENTAL OPTICS 年，卷(期)： 4(6) 分类号：P264 关键词：对流边界层 热力非均匀 水槽模拟 水平输送非均匀下垫面对流边界层热通量特征的物理模拟研究
利用对流水槽,通过在底面设置马赛克状隔热覆盖物,模拟热力非均匀下垫面对流边界层的发生发展.在对流边界层发展的同时,利用温度廓线测量仪器分别测量不同下垫面的温度廓线,获取不同时刻温度场的数据,由此计算了热通量廓线.结果表明,非均匀下垫面对流边界层的`归一化热通量随高度表现出非线性特征,即具有上凸和下凹的特征.上凸和下凹特征随时间出现振荡,这明显不同于均匀下垫面的情形.从热通量等值线图上可以看出,总体平均的热通量廓线振荡较小,局地热通量廓线振荡较大,而且下垫面未覆盖区域的热通量廓线比覆盖区域振荡的频率更高、振幅更大.这表明,非均匀下垫面条件下的对流边界层和均匀下垫面条件下的对流边界层的湍流结构有很大的不同.热力非均匀下垫面湍流特征呈现出一些均匀下垫面所没有的物理特性.在均匀下垫面得到的边界层的参数化规律不能简单地用于热力非均匀下垫面的对流边界层发展过程.水槽模拟的结果可以为数值模拟和野外观测提供有益的参考.
作 者：吴徐平罗涛 袁仁民 卢超 郭云谦 李义宝 WU Xu-ping LUO Tao YUAN Ren-min LU Chao GUO Yun-qian LI Yi-bao 作者单位：吴徐平,WU Xu-ping(安徽建筑工业学院数理系,安徽,合肥,230022;中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽,合肥,230026)罗涛,袁仁民,卢超,郭云谦,LUO Tao,YUAN Ren-min,LU Chao,GUO Yun-qian(中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽,合肥,230026)
李义宝,LI Yi-bao(安徽建筑工业学院数理系,安徽,合肥,230022)
刊 名：大气与环境光学学报 英文刊名：JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND ENVIRONMENTAL OPTICS 年，卷(期)：2009 4(3) 分类号：P401 关键词：非均匀下垫面 对流边界层 热通量 水槽模拟城市白天地面亮温与下垫面类型关系的遥感分析-以上海为例
摘要：城市生态环境建设、减缓热岛效应是当前我国城市发展的一个热点问题.为了避免相关规划决策的盲目性,需要就城市下垫面类型对城市地面热分布的'影响进行客观的分析研究,提供科学依据.本文以上海为例,利用不同季节白天Landsat ETM+遥感资料为信息源,在地面亮温反演、彩色合成和下垫面分类结果的基础上,就城市地面亮温与下垫面类型关系,从定性和定量两个层次上,进行了较为全面的对比分析.结果表明:城市地面亮温与下垫面类型密切相关,在白天,如果以新村、花园小区或自然村落组成的居住区地面亮温为基准,水体在夏季和冬季均起降温作用;土壤与植被在夏季有降温作用,但在冬季有明显的增温作用;其它城建设施在夏季和冬季均起增温作用.本文建立的模型可以为城市生态环境规划、热岛效应预测等工作服务. 作者： 尹球[1]祝善友[2]巩彩兰[3] Author： YIN Qiu[1] ZHU Shan-You[2] GONG Cai-Lan[3] 作者单位： 中国科学院遥感应用研究所,北京,100101;环境保护部国家环境保护卫星遥感重点实验室,北京,100101南京信息工程大学,南京,210044中国科学院上海技术物理研究所,上海,200083 期 刊： 红外与毫米波学报 ISTICEISCIPKU Journal： JOURNAL OF INFRARED AND MILLIMETER WAVES 年，卷(期)： 2009, 28(2) 分类号： X171.1 关键词： 遥感 红外 热岛效应 地面亮温 机标分类号： TU9 X83 机标关键词： 城市发展 地面 亮温 下垫面类型 关系 遥感分析 上海 ANALYSIS 增温作用 热岛效应 降温作用 夏季 生态环境建设 生态环境规划 冬季 自然村落 遥感资料 热点问题 两个层次 分类结果 基金项目： 上海市科技发展项目