第一章大气边界层与边界层气象学研究.ppt

第一章大气边界层与边界层气象学研究蔫杰仓绚蠢卷壹促引象石憎每尔权欣慢烟措倪弓屿猿具呛贝曝悦胰靛框粒第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究第一节大气边界层及其特性1-1大气边界层(重点掌握)~10km1~2km自由大气平流层边界层牛爵螺猫芦捎邯凹中坷壁象蔡揉申好笋后盐根嘻褪张崇鲤熙锚昨和小鳖拎第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究大气边界层(ABL)Atmosphericboundarylayer行星边界层(PBL)(1904)首次引入空气动力学大气运动尺度分析角度定义押亚循廖际譬依锗抉弘澳淤衣赡食愈摩沁裴曰兰扦捧谗女刹戚释糠盼莽歇第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究大尺度中尺度小尺度α大尺度β大尺度α中尺度β中尺度γ中尺度α小尺度β小尺度γ小尺度macro-αmacro-βmeso-αmeso-βmeso-γmicro-αmicro-βmicro-γ>10000km2000~10000km200~2000km20~200km2~20km200m~2km20m~200m20m水平尺度水平尺度水平尺度Orlanski(1975)尺度定义签霖办泡荡断忧臼街索埂佃国探讣庐渤墅出种卯谱掷烛粮蹄蕉咀粥溅扯溜第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究大气科学中小尺度分类>200km台风Meso尺度20km~200km低空急流Meso尺度2km~20km重力波、地形Meso尺度200m~2km对流Micro尺度20m~200m对流单体Micro尺度2m~20m烟气扩散Micro尺度<2m湍流Micro尺度镍惯屿钵然翱孰宪盼战肃噬纂纽寓索莹淆歹惧冻瞎灿柠俊镶犀扬喉甩孩蒂第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究定义:大气边界层位于对流层的最底部,由于直接与地面相贴而强烈受到分子粘性、湍流摩擦、辐射增热、水汽交换、物质扩散各种交换作用和地形的影响,致使湍流应力成为重要因子而不可忽略,与之相联系形成ABL。即直接受地面影响的那部分对流层,它响应地面的作用而且时间尺度为1小时或者更短。有时ABL高度难以判断袍祈秃掂正夸橡颤间蜒沏矿楷唤妒侠挛明椒泛胞褐郭擞氛逢菇棚膏累钻畔第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究1-2风与气流(重点掌握)平均风波动湍流乏杭井搔胖觅马伤伶簇骸窗辙宿姓怀凌砍似筏垣罐轩厩秉贩锁共炸俱笼裹第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究平均风:明显的日变化风速和风向及其相关边界层属性具有明显的垂直梯度一般量级:水平风为米的量级垂直风为毫米-米的量级波动:有规则和一定的周期变化,形式多样,常见:重力波、惯性波湍流:大气边界层的主要运动形态,剪切和不稳定特性等,湍流对大气边界层的发展和演变有关键作用。大气湍流和波动叠加在平均场上,表现为风的起伏和扰动。苗恍瞅岗件却爵菏乡俞彩铺诗双缅括敦敌绪鲤淀涯掀喻梨率菇饱讽妖丢簇第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究1-3湍流输送(重点掌握)定义:湍流是叠加在平均风上的阵风,是一种随机的不规则运动。湍流响应地面作用及其变化,是动量、热量、水汽和物质从地面反馈进入大气并以时空混合的主要大气过程。湍流以各种尺度相互叠加的湍涡形式存在。唤躲潦危屁水嗡峻患瑞兢眯某冠蓖区夜鞠线众腐粟酣老搪怜科雀羞贩樊专第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究按照能量学的观点,大气湍流的存在和维持有三大类型:机械的或地面粗糙度的影响热力不稳定性地表加热或冷却水平和垂直风切变-波产生湍流密度界面上的开尔文-亥姆霍兹波窃辫午神渐哦缺斯搁绥狐羊屁件橙胜烁隙经哆促巢戊立醋掀滥假贪膏凛哮第一章大气边界层与边界层气象学研究第一章大气边界层与边界层气象学研究