第9章 边界层气象学100年进步

作者：玛格丽特·雷蒙; WAYNE M.ANGEVINE; CHRISTOPHER S.BRETHERTON; FEI CHEN; JIMY DUDHIA; EVGENI FEDOROVICH; KRISTINA B.KATSAROS; DONALD H.LENSCHOW; LARRY MAHRT; EDWARD G.PATTON; JIELUN SUN; MICHAEL TJERNSTRM; JEFFREY WEIL; 李婧华; 贾朋群

来源：气象科技进展, 2019, S1: 123-143.

在过去的100年里,边界层气象学从以近地面观测为主的学科,发展为涵盖全球各种大气边界层(ABL)的领域。从一开始,研究人员就从不断扩展的学科——热力学、土壤和植物研究、流体动力学和湍流、云微物理学和气溶胶等汲取经验。为了研究颗粒物和痕量气体的扩散,研究范围向上扩大到包括整个ABL,之后研究延伸到在数值天气气候模式表征ABL(从1970—1980年代开始),并利用其他领域的发展带来的机会,包括大涡模拟(1970年代)、直接数值模拟(1990年代)和从地面、大气和空间中对边界层进行外场和远程采样的仪器。1940—1970年代,近地面通量廓线关系研究迅速发展,当时迅速发展的领域转向了晴朗天气对流边界层(CBL),尽管热带CBL研究可以追溯到1940年代。1980年代,ABL研究开始包括ABL与地面和云的相互作用,并出现了第一个ABL参数化方案;陆面和海面模式也蓬勃发展。随后几十年中,研究侧重于因天气气候模式的缺陷或不确定性而发现的更为复杂的ABL,包括稳定边界层、北极边界层、阴天边界层和非均匀地面(包括城市)上的ABL。最后进行了简要概述,总结了一些经验教训,并展望了未来。