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题名藏北高原草甸(地)下垫面地气相互作用中某些特征参数的确定
作者钱泽雨
学位类别硕士
答辩日期2003
授予单位中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
授予地点中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
导师胡泽勇
关键词近地面层 辐射平衡 地表动力学粗糙度 总体输送系数 湍流结构
其他题名Determination of some Characteristic Parameters of Air-Land Interactions over Grassland Surface in the Northern Part of Tibetan Plateau
中文摘要本文利用两次大型野外观测试验获取的辐射观测资料、湍流观测资料和风温湿梯度观测资料,对地气相互作用过程中地表辐射平衡特征、湍流结构及其输送特征进行了分析,并确定了而rmdn常数、地表空气动力学粗糙长度、动量(热量)总体输送系数等一些重要参数,归纳出如下的几点结论:1利用GAME/Tibet IOP/FOP安多站辐射观测资料,对辐射平衡各分量的日变化特征和季节变化特征进行了分析,得到了有关总辐射、地表反射辐射、地表吸收辐射、地表放射辐射、地表有效辐射、净辐射和地表反照率等日变化特征和季节变化特征;指出该地区夏季总辐射超太阳常数现象是普遍的,并对导致这种现象发生的原因进行了阐述。2利用CAMP/Tibet PIOP ANNI站湍流通量观测资料计算得到该地区8月份太阳短波辐射可高达l000W/m2,向上短波辐射不超过200W/m2,向上一民波辐射在300-500W/m2之间,向下长波辐射不超过400W/m2;感热通量和潜热通量存在着明显日变化规律,即白天出现最大值夜间出现最小值,白天潜热通量对净辐射的贡献显著大于感热通量,这与观测期间为高原季风期较为丰沛的降水密切相关,另外观测期夜间存在着一定的蒸发现象;地表加热场存在明显的日变化,在当地时间正午附近加热强度最大,白天地表相对于大气而言为强热源,夜间为弱冷源,日平均为强热源;中性条件下ANNI地区地表空气动力学粗糙度为0.0132米,与NPAM值相当而远大于高原改则、当雄、昌都、安多和北麓河的值,这与观测期ANNI较大植被高度相关;中性条件下地表动量总体输送系数为CDN=3.4×10-3,明显大于高原改则、当雄和北麓河的值而小于昌都的值,这同样是由于下垫面差异造成,而热量总体输送系数中性条件下CHN2.7×10-3大于改则、当雄和北麓河而小于吕都,这与其相对较小的层结温度差对应,也与植被高度和覆.度密切相关。3利用GAME/Tibet IOP安多站梯度观测资料和湍流脉动观测资料,计算得到Karman常数为0.402士0.028,说明在高原地区一般研究中取k=4的取值是合理可行的。4利用CAMP/Tibet PIOP ANNI站湍流通量观测资料计算了近地层大气湍流特征:无论不稳定条件还是稳定条件,无量纲垂直、水平风速脉动方差都符合Monin-Obukhov相似理论的"1/3"定律,其最佳通用相似函数在不稳定和稳定条件下均可得到,中性条件下的垂直、水平风速脉动方差值分别为:σU/μ=3.89士0.57、σV/μ=3.55士0.55和σW/μ=1.08士0.04,其相似函数不稳定条件下分别为σu/μ=3.32(1-1.09)1/3,σv/μ=3.00(1-1.44)l/3,σw/μ=0.96(1-5.43)1/3,稳定条件下分别为σu/μ=4.46(1+0.84)1/3,σv/μ= 4.10(1+1.08)l/3和σw/μ=1.20+0.70)1/3.5单位质量上的湍流动能和摩擦速度存在着明显的日变化特征:日出后逐渐增大,在当地时间正午附近达到最大值然后下降,夜间出现最小值,而静力学稳定度相反,在白天出现最小值而在夜间达到最大值:平均湍流动能较强地依赖于稳定度和摩擦速度,稳定度减小和摩擦速度增大则湍流动能相应地增大,平均而言平均湍流动能在当地正午附近达到最大然后降低,这种变化也很好地解释了高原夏季下午常常产生热对流的原因。
语种中文
公开日期2013-08-22
页码48
内容类型学位论文
源URL[http://ir.casnw.net/handle/362004/21956]  
专题寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
钱泽雨. 藏北高原草甸(地)下垫面地气相互作用中某些特征参数的确定[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2003.
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