典型文献
利用大涡模拟分析地表加热和动力作用对边界层结构的影响
文献摘要：
大气边界层结构影响地气间物质能量交换、污染物扩散及人类健康.边界层结构受地表加热和动力作用影响显著,但实际观测中难以分离每种因素的影响,造成边界层结构和大气湍流参数化的困难.为此,利用中尺度天气模式WRF中的大涡模块WRF-LES,设置控制试验(Test1),地表热通量试验(Test2)、低层风切变试验(Test3)、地表粗糙度试验(Test4)及同时改变上述变量的试验(Test5),研究地表加热、低层风切变和地表粗糙度对平坦下垫面条件下的边界层结构的影响.模拟结果表明:(1)地表加热增强5倍使边界层升温,对流增强,夹卷层厚度增加120.8％,全边界层湍流动能增加45.7％,热力和动力边界层高度分别增大28.3％和29.9％.强烈的垂直混合作用有利于动量向下传递,使风速在边界层低层增大、中上层减小.(2)低层风切变增大0.5倍,使得热力和动力边界层高度分别增大11.9％和降低6％,夹卷层厚度增大31.2％,全边界层湍流动能增大25.7％.(3)粗糙度增加4倍,对湍流动能的影响主要集中在低层,动力边界层高度变化较小,但摩擦损耗作用使动力边界层内风速减小;同时,增加了边界层顶附近的夹卷作用,使边界层内位温升高.综合来看,地表加热和风切变对湍流动能和边界层结构的影响较为显著,而粗糙度的影响较小且主要集中在边界层低层.模拟结果能在一定程度上反映理想条件下边界层结构的变化特点,对气象因素影响污染扩散过程等问题有指示性意义.
文献关键词：
大涡模拟;大气边界层结构;地表热通量;风切变;粗糙度
中图分类号：
作者姓名：
张敏;梁捷宁;张志达;张镭
作者机构：
半干旱气候变化教育部重点实验室,兰州大学大气科学学院,甘肃 兰州 730000;兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心,甘肃 兰州 730000
文献出处：
引用格式：
[1]张敏;梁捷宁;张志达;张镭-.利用大涡模拟分析地表加热和动力作用对边界层结构的影响)[J].高原气象,2022(05):1232-1241
A类：
Test1,Test2,Test3,Test4,Test5,边界层低层
B类：
大涡模拟,动力作用,大气边界层结构,结构影响,响地,地气,能量交换,污染物扩散,作用影响,大气湍流,湍流参数,参数化,中尺度,气模,WRF,LES,地表热通量,风切变,地表粗糙度,变上,平坦,下垫面条件,夹卷,湍流动能,动力边界,边界层高度,垂直混合,下传,中上层,摩擦损耗,内风,位温,温升高,下边,变化特点,气象因素,污染扩散,扩散过程,指示性
AB值：
0.241764
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