基于风廓线雷达资料的边界层湍流特征研究

发布时间：2021-12-30 18:14

　　大气边界层是下垫面和自由大气之间动量、热量和水汽等交换的重要桥梁,湍流垂直输送是边界层内的主要过程。研究边界层内的湍流特征尤其是其垂直分布特点是边界层气象研究的一个重要方向。风廓线雷达是一种新型的边界层探测雷达,具有较高的时空分辨率和连续观测特点。本论文使用2015年6⁸月我国东南部业务风廓线雷达资料,结合站点下垫面特征,研究晴空和有云情况下的边界层湍流特征,对认识边界层内的湍流垂直输送特征具有重要意义,同时可以为评估和改进数值模式边界层参数化提供观测事实依据。论文基于垂直速度标准差和垂直速度偏度的物理含义,两者结合可以很好地解释复杂边界层状况中湍流的强度变化和产生、影响湍流活动的主要物理因素。论文的主要结论如下:1)通过个例和统计,研究了晴天情况下边界层湍流的变化特点。发现垂直速度标准差具有明显的日变化特征,一般在午间12时到16时之间值达到最大;同样,垂直速度偏度也显现出明显的日变化特点,在日出后正值从底层出现,正的偏度值在午间可以发展到1800米以上。这些特征符合典型的对流边界层内湍流的发生发展特点,即受地表加热影响,湍流自下而上发展,并在午间边界层达到充分... 

【文章来源】：中国气象科学研究院北京市

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 综述
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 基于地基遥感探测的边界层湍流研究
    1.3 论文的着眼点，研究内容及解决的问题
    1.4 论文特色
第二章 资料和方法
    2.1 仪器和变量及计算方法
        2.1.1 风廓线雷达的历史
        2.1.2 风廓线雷达原理
        2.1.3 风廓线雷达的优点及发展前景
        2.1.4 我国风廓线雷达应用状况
    2.2 评估资料
    2.3 本文所使用变量
        2.3.1 垂直速度
        2.3.2 水平风场
        2.3.3 信噪比
    2.4 偏度和标准差的物理意义
    2.5 计算方法
    2.6 本章小结
第三章 结果与分析
    3.1 引言
    3.2 典型个例
        3.2.1 有云覆盖边界层个例
            （1）低云主导
            （2）除低云外其他云影响
        3.2.2 晴天边界层个例
            （1）水平风无垂直切变
            （2）水平风有垂直切变
        3.2.3 特殊情况的个例讨论
    3.3 各地平均结果的讨论分析
        3.3.1 各地晴天对流边界层
        3.3.2 各地晴天情况对比分析
        3.3.3 各地有云覆盖边界层
        3.3.4 各地阴天情况对比分析
        3.3.5 综合分析
    3.4 本章小结
第四章 总结与讨论
    4.1 主要研究结论
    4.2 讨论与展望
参考文献
致谢
个人简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]河套干旱地区夏季边界层结构特征观测分析[J]. 崔洋,常倬林,桑建人,左河疆.  冰川冻土. 2015(05)
[2]丘陵地区边界层风廓线雷达数据统计特性分析[J]. 汪学渊,汪波,文明章,吴昌叨,张磊.  气象科学. 2015(03)
[3]基于激光雷达的边界层高度探测研究[J]. 蒋永波.  安徽农业科学. 2014(17)
[4]风廓线雷达垂直径向速度应用初探[J]. 王令,王国荣,古月,李宏宇,马莉,郭金兰,乔林.  气象. 2014(03)
[5]基于大涡模拟评估GRAPES模式对对流边界层的模拟性能[J]. 江川,沈学顺.  气象学报. 2013(05)
[6]Evolution of planetary boundary layer under different weather conditions,and its impact on aerosol concentrations[J]. Jiannong Quan,Yang Gao,Qiang Zhang,Xuexi Tie,Junji Cao,Suqin Han,Junwang Meng,Pengfei Chen,Delong Zhao.  Particuology. 2013(01)
[7]风廓线雷达对塔克拉玛干沙漠晴天边界层的探测分析[J]. 王敏仲,魏文寿,何清,郑伟,胡文峰.  气象. 2012(05)
[8]风廓线雷达的发展与现状[J]. 胡明宝,李妙英.  气象科学. 2010(05)
[9]晴空热对流泡的风廓线雷达探测研究[J]. 何平,马颖,阮征,王迎春,李长河,曹晓彦.  气象学报. 2010(02)
[10]合肥郊区大气边界层垂直风速的声雷达探测[J]. 徐小峰,翁宁泉,肖黎明,孙刚.  大气与环境光学学报. 2006(05)

硕士论文
[1]风廓线雷达在南海季风边界层结构及深圳海陆风研究中的应用[D]. 张坚.南京信息工程大学 2013



本文编号：3558729