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利用船载涡动相关系统的走航观测资料,分析了北黄海海域大气边界层湍流特征,并初步讨论了走航观测方式的可行性。观测资料中,风速脉动功率谱有异常高值,经船体运动校正后可以去除。北黄海海域大气边界层中无量纲风速标准差与稳定度之间存在1/3次方关系;依据走航资料得到的拖曳系数与定点观测结果之间存在一定差异,但它们与风速之间的关系具有一致性。依据相似性理论并通过与定点观测结果的对比可见,走航观测方式能够获得海洋大气边界层的湍流特征,但走航观测资料在船体运动校正后出现低频功率谱值增大的现象,这可能与船体平移的低频变化未能被完全去除有关。 相似文献
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为了建立涵盖更多物理机制的河口潮平均盐度解析模型，更好地探究风对盐度纵向分布的影响，本文在MacCready河口潮平均准稳态盐度模型基础上进行了以下改进：在风作用的基础上，通过加入经过盐度分层作用修正的垂向紊动黏性系数垂向结构进行盐度分布的解析。以现有的改进模型计算不同风速风向下Delaware河口的盐水上溯距离、Ri值、紊流边界层厚度和断面盐通量分布的结果可以发现：对于离岸风，当风速增强，上溯距离、Ri值和断面盐通量都是先增大后减小，边界层厚度不断增加；对于向岸风，当风速增强，上溯距离、Ri值和断面盐通量都是不断减小，边界层厚度不断增加。风对河口垂向平均盐度纵向分布的影响主要体现在张力效应和垂向紊动混合两个方面改变离散盐通量大小，从而直接影响盐度纵向分布。 相似文献
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2015年4月2日,中国海洋大学东方红2船在东海黑潮暖水区观测到了一次夜间云顶逆温边界层发展的过程。本文利用船载数据及UCLA_LES3.0模式进行数值模拟,讨论边界层发展的原因以及云对边界层发展的作用。结果显示,海表潜热通量的供应使边界层内水汽增多,水汽抬升凝结成云。云的产生使边界层内水汽通量、热通量以及垂向湍流速度的分布发生改变,云区的水汽通量变大,云顶的热通量发生突变,云区和近表面层均有湍流速度的极大值,云底有湍流速度的极小值。云形成过程中通过改变边界层内浮力项的贡献影响边界层的垂直结构,云区有正的浮力项贡献,云底以下有负的浮力项贡献。云顶长波辐射主要影响边界层中上层,在关闭辐射强迫后,边界层内比湿和位温的廓线没有明显变化,但最大垂直速度减小了20%,垂向积分的湍流动能降低了约30%,垂向湍流速度在边界层中上层不存在极大值,边界层内热通量廓线没有突变,水汽通量和热通量廓线分布与晴空边界层廓线相当。本研究通过数值试验证明了云顶长波辐射效应对大气边界层的反馈作用,为理解云与边界层的相互作用提供了科学依据。 相似文献
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大连海域近海面湍流结构及谱特征 总被引：1，自引：0，他引：1
利用黄海北部大连海域2009年10月—11月的近海面大气湍流观测资料,对湍流强度、方差相似关系、风速与温度分量谱及湍流通量协谱等进行了分析。结果表明:该海域在海风环境下湍流强度随着风速的增大逐渐减小,且强度均小于0.5;湍流方差相似关系基本上满足1/3定律,近中性环境下无量纲化三维风速方差主要受海滨地形的影响;各速度分量谱在惯性副区符合理论上的-2/3次幂规律,不稳定条件下由于湿度因素的影响,温度谱谱线在高频部分收缩较差,略有上翘;动量谱在惯性副区更接近-2/3幂率,感热谱在惯性区基本符合-4/3的分布,但是谱线分布与稳定度没有明显的规律性。 相似文献
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湍流扩散过程导致的硝酸盐垂向输运对海水表层的浮游植物生长和初级生产力的大小有着重要影响。本文基于2018年夏季黄、东海水文环境、硝酸盐浓度和湍动能耗散率的同步、原位数据，分析了海域温度、盐度和硝酸盐的空间分布特征，结果表明营养盐含量丰富的黄海冷水团、长江冲淡水、东海北部底层混合水与黑潮次表层水是影响研究海域硝酸盐分布的主要水团。利用垂向湍扩散硝酸盐通量公式，计算了三个选定断面上的硝酸盐垂向扩散通量，其高值区与湍流扩散系数的高值区的位置基本一致。针对存在明显硝酸盐跃层的站位，计算得到跨硝酸盐跃层的垂向通量FND的范围在-9.78—36.60mmol/（m2·d）之间，在黄海冷水团区，夏季温跃层限制了该区营养盐向近表层的湍流垂向扩散；东海北部底层混合水区，湍流垂向扩散向上层补充了大量硝酸盐，促进了跃层之上浮游植物的生长；黑潮次表层水影响海区，夏季中层水体混合较弱，跨跃层的垂向通量也普遍偏低。开展硝酸盐垂向扩散通量的计算与分析，对进一步明确营养盐的输运机制有着重要研究意义。 相似文献
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通过对南海北部塔基单站单层强冷空气入侵过程的三维风速记录进行小波分析,研究南海北部一次强冷空气过程,风水平速度和垂向速度的三维相干特征,得到相干结构的生成周期及演变特征.结果表明:在强冷空气入侵过程中,主要阵风扰动相干结构有两类,一是持续时间较短(约1min),发生周期2~10 min之间的不连续相干结构;二是持续时间与发生周期几乎相等的连续相干结构,其持续时间和周期在1~13 min之间.连续相干结构要比非连续相干结构能量大、分布广、周期变化多.后者在冷锋南侵强风对流天气影响下,扰动作用大,混合加剧,相干结构充分发展,表现出连续的相干结构特征.相干结构的生成及能量分布与阵风风速有密切的关系,阵风风速越大相干结构越活跃.冷锋南侵时,阵风扰动与垂向通量传输呈同向锁相关系,是下沉气流传输的主要扰动因素.风间歇期(小风),有上升气流,主要是西北风动量的脉动下传,感热上传,随着强冷空气的到来,风向转为强冷北风阵风,下沉气流加剧. 相似文献