那曲地区浅薄残余层对对流边界层发展的影响

发布时间：2024-01-31 02:28

　　利用那曲站2016年夏季探空数据及其他气象观测数据,对8月25日和26日那曲大气边界层结构进行了研究。发现8月25日和26日白天晴空对流边界层的发展过程存在显著差异。8月25日和26日14:00(北京时,下同)的边界层高度分别为1244 m和1966 m,而25日和26日08:00-14:00累计的地表感热通量分别为605 W·m^-2和650 W·m^-2。也就是说,在地表感热加热的累计通量的差异仅为7%的条件下,白天晴空对流边界层高度的差异能达到60%。进一步分析发现,浅薄残余层的存在可能是造成边界层高度差异的主要原因。本文还初步评估了欧洲中期天气预报中心最新一代高时空分辨率的再分析数据ERA5在那曲地区的适用性。结果表明,8月26日的ERA5再分析数据可以基本再现位温、风速的垂直分布特征,边界层高度也与观测比较一致,但峰值时间存在滞后性。

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【部分图文】：

图12016年8月25-26日那曲站不同时刻位温垂直廓线（a,b）及降水量和5cm土壤湿度（c）的变化

观测日志记录表明，研究时段天气状况的重要差别在于8月25日晨间有小雨，之后转为晴天，07:00降雨量最大达到了1.12mm。值得注意的是，浅层土壤湿度并未随着降水的发生立即调整，只是对应的日峰值有所变化[图1(c）]。在此背景下，8月25日08:00位温廓线表现为稳定边界层；1....

图22016年8月25-26日青藏高原不同时刻400hPa位势高度场（彩色区，单位：gpm）与风场（流线，单位：m·s-1）空间分布和那曲站垂直速度的分布白色方框表示那曲站位置

高原地区的边界层发展由于受到高原地形的影响，其厚度明显大于平原地区，且由于其地表面对于气流的拖曳力大导致其机械湍流强，从而是的形成覆盖逆温层内的夹卷层，进而产生较高的对流边界层（吴祖常等，1998；宋星灼等，2006；陈陟等，2002）。图2为青藏高原8月25日和26日08:00....

图32016年8月25-26日那曲能量通量日变化对比

考虑到对流边界层的发展主要是由下垫面的的加热决定（Moengetal,1994;Conzemiusetal,2006），通过对比8月25-26日那曲能量通量（图3）可以看出，那曲站的净辐射、感热通量以及潜热通量均具有典型的日变化特征。8月25日净辐射在13:00最高达到了....

图62016年8月26日那曲观测资料与ERA5再分析数据的能量通量日变化对比

接下来，为更好地理解观测和ERA5再分析数据对流边界层高度上的差异，图6给出了8月26日那曲观测数据与ERA5再分析数据的能量通量日变化对比。尽管那曲观测数据与ERA5再分析数据格点尺度上的陆面过程存在尺度上的不匹配状况，但总的来说，ERA5再分析数据的净辐射通量和感热通量都能较....

本文编号：3890795