台湾海峡中部障碍层日变化及其局地反馈     

潘爱军  万小芳  陈航宇  郭小钢 《中国科学D辑》2009,39(6):823-832

利用“延平2号”科学调查船于2005年6月下旬在台湾海峡中部（119．2°E,24．3°N）实施的定点连续观测资料,研究了夏季风期间障碍层的日变化过程及其局地反馈特征．障碍层开始形成时,由于非太阳辐射局限于上混合层,而太阳辐射可以穿透混合层底直至温跃层,导致障碍层内累积了最多热能,形成逆温层．随着障碍层内部热量的不断累积,障碍层与上混合层之间的热交换过程逐渐增强,上混合层显著增暖。此外,障碍层对应浮力频率极小值区,具有较弱的层结稳定性;针对海气通量的分析表明障碍层造成了显著的局地感热、潜热通量异常．进一步分析表明,海表风搅拌产生的湍动能在向下传输过程中,次盐跃层和温跃层构成了两个界面,大部分湍动能被较浅的盐度层结阻挡,限制在混合层以上,部分穿透混合层底的湍动能再次被温跃层阻挡,障碍层对应湍动能的薄弱区．  相似文献   

不同下垫面湍流通量计算方法的比较研究   总被引：6，自引：4，他引：2       下载免费PDF全文

刘树华  茅宇豪  胡非  张称意  刘立超  梁福明  辛国君  王建华 《地球物理学报》2009,52(3):616-629

本文利用1990~1994年在中国内蒙古奈曼市半干旱地区沙丘和植被区下垫面观测的微气象数据,采用变分法、波文比能量平衡方法和空气动力学方法计算了7种下垫面（沙丘、草原、四种放牧强度的草地、玉米田）的湍流通量并进行了比较.结果表明：除沙丘和重度放牧草地外,三种方法计算的湍流通量在大多数时刻是比较一致的,相关性较高,能量闭合程度也较好.在用于计算植被相对茂盛下垫面的湍流通量时,变分法得到的结果更好一些.随着放牧强度的增大,地表生物量、覆盖率和植被高度相应减少,潜热和动量通量相应减小,而感热通量增大.草地等植被茂盛的下垫面能够增加垂直方向的动量输送,增加空气动力学粗糙度,减小风速,阻止地表沙粒的运动和沙丘的起伏,对防止沙漠化能起到较大作用.  相似文献   

三维非静力E—ε闭合模式对山体流场及浓度分布的模拟   总被引：4，自引：0，他引：4  

吴涧  蒋维楣 《气象科学》1999,19(4):343-350

本文采用三维非静力E-ε闭合模式,在对流层边界层方程组中,加入湍能和耗散率方程描述边界层中的湍流运动。求解孤立三维山地地形上的流场、湍流场和浓度场,并分析地形对气流的影响及对污染物浓度分布的影响。同时做了不同坡度和不同风速下的孤立三维山体的流场、湍流场和浓度场比较。数值计算结果表明,地形能改变气流运动,气流过山时将出现分支现象,山后背坡有反向回流出现,并且回流区大小随着山体坡度的增大而增大。山体对气流的阻挡作用随山体高度的增加而更明显,随风速的增加而减弱。湍能及耗散率随高度衰减较快。随着山体坡度增加,山前气流的垂直速度也增加,湍流运动更强。风速大时湍流运动越显著。污染物在山前出现辐散,迎风坡是浓度高值区,山后背风坡也是相对高值区。山坡度越大,山前迎风坡污物浓度越高。  相似文献   

城市大气边界层分析中的相似理论应用研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘烽  杜凌 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1999,(4)

以ＭｏｎｉｎＯｂｕｋｏｖ 相似理论为依据,利用拟合方法和迭代法计算非均匀下垫面近地层湍流特征参数。通过对新疆库尔勒市郊相对平坦地形上的系留探空资料计算分析说明,两种计算方法所得的湍流特征参数相差较大;如何考虑外部参数ｚ０ 对确定非均一下垫面湍流特征参数非常重要。研究结果认为,３００ｍ 以下用乘幂律风廓线描述风速随高度分布是比较合适的  相似文献   

渤海弱层化期湍流混合观测特征分析     

徐鹏昭  杨伟  赵亮  魏皓  聂红涛 《海洋学报》2020,42(3):1-9

利用2017年9月在渤海共享航次中取得的湍流混合直接观测数据,本文研究了渤海海域湍流混合的空间分布特征及有关的影响因素。9月观测海区水体垂向层结较弱,莱州湾受黄河冲淡水影响出现高温低盐结构,位于渤海中央浅滩南北两侧洼地的双中心冷水结构依旧存在。湍流观测结果表明湍动能耗散率在10~(-9)～10~(-5)W/kg之间变化,统计上满足对数正态分布。耗散率强值区出现在辽东湾及渤海湾湾口近岸处,相应的垂向湍扩散系数约为10~(-6)～10~(-2)m~2/s。垂向上,水体表、底层混合较强,进一步研究发现弱层化水体的平均湍动能耗散率〈ε〉与风速和正压潮流速的大小存在正相关关系。另一方面,耗散率ε与浮性频率N近似满足ε=2.0×10~(-8)+3.0×10~(-7)(N~2/N_0~2)~(-5)的拟合函数关系,反映了层化对水体垂向混合的抑制作用。  相似文献   

2012年夏季海南岛东岸上升流区的混合观测   总被引：1，自引：0，他引：1  

李明明  谢玲玲  宗晓龙  张书文  周磊  李君益 《海洋学报(英文版)》2018,37(9):1-12

The turbulent mixing in the upwelling region east of Hainan Island in the South China Sea is analyzed based on in situ microstructure observations made in July 2012. During the observation, strong upwelling appears in the coastal waters, which are 3℃ cooler than the offshore waters and have a salinity 1.0 greater than that of the offshore waters. The magnitude of the dissipation rate of turbulent kinetic energy ε in the upwelling region is O(10–9 W/kg), which is comparable to the general oceanic dissipation. The inferred eddy diffusivity K_ρ is O(10–6 m~2/s), which is one order of magnitude lower than that in the open ocean. The values are elevated to K_ρ≈O(10–4 m~2/s) near the boundaries. Weak mixing in the upwelling region is consistent with weak instability as a result of moderate shears versus strong stratifications by the joint influence of surface heating and upwelling of cold water.The validity of two fine-scale structure mixing parameterization models are tested by comparison with the observed dissipation rates. The results indicate that the model developed by Mac Kinnon and Gregg in 2003 provides relatively better estimates with magnitudes close to the observations. Mixing parameterization models need to be further improved in the coastal upwelling region.  相似文献   

南极冰穹A首台自动视宁度检测仪的研制     

裴冲  袁祥岩  陈华林  汪达兴  赵建林  温海坤  李正阳 《天文学报》2011,52(5)

南极冰穹C (Dome C)的选址结果显示:Dome C具有寒冷干燥、红外背景辐射低、可连续3～4个月观测、空气明净、透过率高、风速低等特征,是比地面上任何中纬度台址都好的天文观测台址.而由我国最先登陆的内陆最高点冰穹A (Dome A)被国际天文界广泛认为可能是比Dome C更好的天文台址.近3 yr来,中国科学院南极天文中心领导开展Dome A的台址测量工作,初步结果表明Dome A作为天文台址具有巨大优势.但是到目前还没有获得直接用于衡量天文台址在光学观测方面的主要参数—视宁度数据.介绍了中国科学院南京天文光学技术研究所自行研制的我国首个用于Dome A的自动视宁度测量仪,基于一台口径35 cm的商用望远镜进行硬件改造和软件开发,使其能在Dome A低温低压环境下进行自动观测和数据处理.目前该仪器已随“雪龙号,科考船起运南极,于2011年初安装到Dome A并开始测量.起运前,在兴隆观测站与中国科学院国家天文台(国台)选址组的一台视宁度监测仪进行了对比测量,对软件、硬件和装调方法进行了检验验证.  相似文献   

内孤立波破碎所致混合的实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄鹏起  陈旭  孟静  李敏  万伟 《海洋与湖沼》2016,47(3):533-539

为定量分析内孤立波破碎的混合过程,本文在二维内波水槽中进行了两层流体第一模态内孤立波在斜坡上破碎的实验,运用粒子图像测速技术(PIV)测量内孤立波传播、破碎、反射过程的流场,计算涡度、湍动能和湍耗散率。结果表明不同振幅内波在不同角度斜坡上破碎时各个量的分布特征十分相似,各组实验各要素时间序列中均有两个峰值,分别发生于非线性增强和破碎时刻。得到破碎时湍耗散率与内孤立波振幅的关系为:较小振幅内波的湍耗散率与振幅呈2次关系,无因次振幅增大到0.9湍耗散率趋于不变;与斜坡角度的关系为:对于小振幅内波斜坡角度增大,破碎程度降低,耗散率减小;振幅较大时,存在一个角度使破碎程度最大。破碎引起的湍耗散率的量级在10–7到10–4m2/s3之间,比实测海洋中内孤立波传播界面和内潮遇地形破碎的湍耗散大1个量级。  相似文献   

基于海豹观测的阿拉斯加湾东部陆坡海域逆温现象及其衰退机制     

郭绍敬  靖春生  张善武  王维波 《海洋学报》2022,44(6):48-57

利用2014年3–4月北象海豹携带的自动温盐深仪（CTD-SRDL）在阿拉斯加湾东部陆坡海域上采集到的温盐剖面数据,分析了该海域逆温现象的空间分布和演变过程。结果显示,研究海域存在明显的逆温现象,逆温幅度和逆温厚度范围分别介于0.2~1.6?C和20~280 m之间,前者沿陆坡向北幅度逐渐增大,后者在50?~58?N间往北逐渐变厚,在58?N以北海域平均厚度较薄。3月25日至4月22日,逆温层处于衰退阶段。逆温层下界温度不断下降,逆温幅度呈变弱趋势,逆温厚度呈变薄趋势。一维扩散模型模拟结果表明,湍扩散作用下,观测期间海表受热导致混合层上部位温升高,但底部仍保持低温,因此逆温层上界温度变化并不明显。次表层由于具有强的位温梯度,湍扩散导致逆温层下界温度显著降低,是观测期间逆温衰退的主要原因。湍扩散作用导致次表层水体温盐属性趋于均匀,这一过程对于阿拉斯加湾逆温现象的形成及演变研究具有重要意义。  相似文献   

基于WRF模式的海面湍流通量参数化方案的研究     

张滢滢  沈新勇  高志球 《大气科学》2011,35(4):767-776

中尺度数值模拟结果特别是高影响天气的精细预报对近地层动量和热量通量极为敏感,因此近地层湍流通量参数化方案一直是大气科学研究中一个十分重要的课题.以TOGA-COARE观测试验资料为基础,本文将湍流通量参数化方案模块从天气研究预报(WRF)模式中提取出来,与最新研发的湍流通量参数化方案(即LGLC方案)进行对比测试分析....  相似文献