黄河源区鄂陵湖湖面和湖边草地对流边界层湍流结构特征的大涡模拟研究
2021-04-14张蕴帅黄倩马耀明4王蓉5田红瑛王婵李照国
张蕴帅黄倩马耀明,2,3,4王蓉,5田红瑛王婵李照国
1兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室,兰州730000
2中国科学院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室,北京100101
3中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京100101
4 中国科学院大学,北京100101
5甘肃省人工影响天气办公室,兰州730020
6中国科学院西北生态环境资源研究院/寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室,兰州730000
1 引言
作为人类生活和生产活动主要场所的大气边界层是地球—大气之间物质和能量交换的桥梁,受地球表面的影响最大(张强,2003;刘辉志等,2013;Zhang et al.,2018)。湍流作为大气边界层的主要特性,在地表和上层自由大气间的热量、动量、水汽和物质的传输过程中扮演了重要角色(Gousseau et al.,2012;Liang et al.,2014)。自然界中存在多种类型的下垫面,不同下垫面与上层大气间物质、能量、水分的交换和输送特征是不同的,已有很多学者利用观测和数值模拟试验研究不同类型的陆地下垫面(如城市、干旱半干旱、沙漠)上白天、夜间大气边界层内湍流,例如Yue et al.(2015)对黄土高原复杂地形观测研究得到白天不稳定条件下浮力和切变共同作用产生湍流动能,而切变是夜间产生湍流的主要机制;赵采玲等(2014)利用WRF模拟得到夏季巴丹吉林沙漠白天地表湍流热通量主导边界层发展,但夜间稳定边界层发展的影响因素较多。另外,张强等(2017)探讨复杂条件陆—气相互作用研究领域有关科学问题时,指出对大型湖泊所在地区进行观测研究为今后深入了解湖—气交换机制及湖泊对区域气候变化的影响提供参考,同时也为湖泊表面辐射和能量平衡等问题的研究提供基础数据。……
