張惠彬
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關(guān)彩虹
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黃順祥
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王丙蘭
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胡非
2016, 36(4):474-482.
DOI: 10.3969/2015jms.0020
摘要:利用長白山脈哈爾巴嶺氣象塔高頻率湍流梯度觀測數(shù)據(jù),分析了2007-2009年間2月和7月2 m、30 m和100 m 3個觀測高度湍流統(tǒng)計特征,對復(fù)雜下墊面局地相似理論適用性進(jìn)行了檢驗,求出了無量綱風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差、無量綱溫度和濕度標(biāo)準(zhǔn)差與穩(wěn)定度關(guān)系的經(jīng)驗公式,發(fā)現(xiàn)了該地域湍流統(tǒng)計特征的新現(xiàn)象。結(jié)果表明:(1)冬季和夏季對流條件下2 m、30 m和100 m高度上無量綱風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差與穩(wěn)定度Z/L之間能較好的滿足1/3冪律,但夏季能更好地滿足1/3冪律,且變化趨勢明顯,而冬季變化趨勢平緩,接近直線。通過和其他學(xué)者的研究結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)了一些差異。(2)冬季無量綱溫度、濕度標(biāo)準(zhǔn)差觀測值隨穩(wěn)定度分布十分離散,但總體變化趨勢基本滿足-1/3冪律,而夏季觀測值分布集中,變化趨勢較好地滿足-1/3冪律,反映出該地域無量綱溫度、濕度標(biāo)準(zhǔn)差與穩(wěn)定度關(guān)系隨季節(jié)變化十分明顯,且夏季對流強(qiáng)于冬季。(3)在30 m和100 m高度上,摩擦速度具有明顯的日變化,但2 m高度上摩擦速度的變化比較特異,出現(xiàn)了夜間高于日間的情況,通過研究三維風(fēng)速的脈動資料,發(fā)現(xiàn)夜間的風(fēng)速脈動資料明顯偏大,是導(dǎo)致夜間摩擦速度u*取值較大的直接原因,這種現(xiàn)象的發(fā)生可能是由該地域地形效應(yīng)和下墊面特征引起的。