藏南羊卓雍错湖面大气湍流特征观测分析

摘要：

湍流运动是大气边界层的本质特征, 是地表与大气之间能量和物质交换的主要方式.本文利用2016和2017年4-10月藏南羊卓雍错湖泊涡动观测资料, 分析了湖面大气湍流方差和湍流特征量的统计和变化特征.结果表明: (1) 不稳定层结下, 三维风速分量和超声虚温、水汽密度、CO2密度的无量纲标准差随稳定度变化符合Monin-Obukhov相似理论的"1/3"或"-1/3"次幂律, 垂直风速的拟合效果最好;稳定层结下, 除CO2密度无量纲标准差与稳定度无明显关系外, 其他量基本上满足相似性规律;中性条件下, 以上物理量的无量纲标准差分别趋近常数:3.57、3.93、0.77、20.91、6.35和11.96. (2) 水平方向平均湍流强度 (0.60和0.58) 大于垂直方向 (0.13), 三维方向湍流强度与平均风速的变化呈显著负相关, 相关系数分别为-0.39、-0.42和-0.34. (3) 湖面湍流动能随风速呈线性增长, 增长率达0.45 m/s;近中性层结时湍流动能最大, 层结越稳定或不稳定湍流动能均减小. (4) 湖泊下午到傍晚动量输送较强, 13:00-22:30时间段平均动量通量达0.091 kg/ (m·s2);热量输送以潜热为主, 潜热通量日平均值 (77.3 W/m2) 是感热通量 (14.6 W/m2) 的5.3倍, 感热和潜热通量日变化峰值分别出现在5:30 (22.4 W/m2) 和16:00 (106.6 W/m2).

关键词：相似理论、湍流通量、湍流动能、涡动相关法、羊卓雍错

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资助基金：国家自然科学基金项目41471064

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：243-255