徐自强 吴晓庆 许满满 毕翠翠 韩永 邵士勇†

1) (中国科学院合肥物质科学研究院，安徽光学精密机械研究所，大气光学中心，合肥 230031)

2) (中国科学技术大学，合肥 230026)

3) (中山大学大气科学学院，珠海 519000)

湍流问题从提出到现在已困扰人们300 多年.虽然提出了一些可行的方案，但在可预见的未来这一问题仍将困扰人们.湍流主要由浮力热气泡和风切变产生，在地球表面和大气之间传递物质和能量.2019 年6 月开展了第二次海洋季风实验(sea monsoon experiment-II:SMEX-II)，实验过程中通过释放探空气球获得了海洋上空常规气象数据.通过Tatarski 参数化模式，重点分析了海洋上空湍流拟合廓线的主要影响因素，边界层、对流层顶湍流的演变规律，以及离岸距离对湍流垂直廓线分布的影响.结果表明，外尺度对海洋上空湍流的分布起决定作用，边界层顶和对流层顶的逆增长区取决于温度梯度的骤变，陆地下垫面对边界层顶逆增长区的影响大而海洋下垫面对对流层顶的逆增长区影响大.基于试验数据分析的海洋上空光学湍流时空分布特性，为海洋的天文观测选址、激光大气传输和卫星遥感观测等提供了必要的参考.

1 引言

湍流在边界层和对流层的能量传输问题一直是一个长期研究的课题[1-3].湍流主要由浮力热泡和风切变产生[4，5].除了近地面以外的区域，湍流的运输能力要比分子黏性作用大几个数量级[6].海洋上空大气由于黏滞系数小、雷诺数大，因而其运动大都处于湍流状态[7，8].大气……