基于激光雷达资料的典型天气下边界层流场结构研究

发布时间：2021-11-12 21:52

　　大气边界层是与人类生活及各生态圈构成的主要气层,同时也是地球表面与自由大气间进行物质、能量、热量和水汽等交换的重要气层,其高度一般距离地面1-2km。基于地基遥感探测的方式可系统且连续地研究边界层特征,利用激光测风雷达来研究边界层特征是本文的主要研究内容。本文利用激光测风雷达、风廓线雷达以及地基微波辐射计在山海关、昆明和西安等地的探测数据,利用地面逐时观测天气纪要进行了个例的选取,结合再分析资料对稳定性与不稳定性天气过程,进行了天气形势、边界层物理量场等特征分析,利用风场数据,计算湍流耗散率、温度平流、边界层高度及低空急流指数,进而分析边界层高度变化和边界层流场结构和温湿特征。最后利用激光测风雷达、风廓线雷达以及地基微波辐射计资料等开展了不同地点的边界层特征的对比分析,同时介绍激光雷达除风廓线扫描模式以外的其他扫描模式在边界层分析中的应用。本文得到结论如下:（1）山海关雾霾天当PM2.5浓度逐渐增大时,湍流耗散率数值也逐渐增大,除近地层外,最大湍流耗散率高度逐渐降低,这表明最大湍流耗散率高度越高越有利于污染物的扩散。阴天低云云量多,云高低时,湍流耗散率较强,同时最大湍流耗散率高度较低,... 

【文章来源】：成都信息工程大学四川省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

山海关试验位置图

图 2-2 对比试验观测的设备分布 WindAnalyzer 设备，其主要性能参数如表 2运行驻足凝视测量模式，运行到指定位置后位置。一周共停在 6 个位置上，方位角分别0°，120°，仰角都是 75°（和水平面夹角

为了解湍流空间结构，应同时在不同空间进行观测。但该种观测方案的具体实施一般比较困难，便于实施的观测方案是在固定点的时间连续观测，为了进行时空转换则需冻结湍流假设。泰勒冻结湍流假设可以描述为：如图2-3所示，在同一时刻，沿平均风速u 的平均流方向的直线上，距离为l 的两点间的事件相关，等于该直线上同一点，在时间间隔为ult 时的两个事件的相关。其含义是：当湍流运动的形式变化比较慢时，可以将湍流当作是“冻结”的一样，即变化形式固定，并以定常的平均速度向前移动，某点涨落的时间变化是冻结湍流依次通过该点引起的

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3491716