北京城市下垫面大气边界层湍流输送垂直分布特征

摘要：

基于2008年1月1日至2012年12月31日北京325m气象塔47、140和280m三层湍流观测数据,利用局地相似理论分析了北京城市下垫面湍流输送的垂直分布特征.研究表明:(1)无量纲三维风速标准差σi/u*(i=u,v,w)仅是局地稳定度因子的函数,近中性条件下47m高度为2.15、1.61、1.19,140m为2.39、1.75、1.21,280m为2.51、1.77、1.30,近中性条件下σi/u*随高度增大;自由对流条件下符合1/3次方率,不稳定和稳定条件下无量纲三维风速标准差随高度减小.(2)无量纲温度标准差在不稳定条件下满足-1/3次方率,近中性条件下与拟合曲线差异显著.无量纲CO2和水汽浓度标准差在不稳定条件下呈-1/3次方律,近中性和稳定条件下均与局地稳定度无关而维持常数.无量纲温度、CO2和水汽浓度的标准差随高度增大.(3)与动量、CO2和水汽相比,近中性层结下热量的传输系数较小,而在不稳定和稳定条件下热量的传输系数最大,城市下垫面的标量传输具有非相似性.除不稳定条件下的热量/水汽的相对传输系数外,低层的相对传输系数(|rwT/ruw|、|rwT/rw小|rwT/ruq|)总是大于高层,即热量相对于水平风速u、CO2和水汽的传输系数随高度递减.

关键词：城市下垫面、局地相似理论、无量纲标准差、湍流传输效率

所属期刊栏目：47

分类号：P42;P40

资助基金：国家自然科学基金面上项目41275023;国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目41021004;国家自然科学基金重大项目91537212

在线出版日期：2017-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1243-1256