藏南羊卓雍错湖面大气湍流特征观测分析

作者：沈鹏珂; 张雪芹^*

来源：湖泊科学, 2019, 31(01): 243-255.

• 相似理论
• 湍流通量
• 湍流动能
• 涡动相关法
• 羊卓雍错

湍流运动是大气边界层的本质特征,是地表与大气之间能量和物质交换的主要方式.本文利用2016和2017年4-10月藏南羊卓雍错湖泊涡动观测资料,分析了湖面大气湍流方差和湍流特征量的统计和变化特征.结果表明:(1)不稳定层结下,三维风速分量和超声虚温、水汽密度、CO2密度的无量纲标准差随稳定度变化符合Monin-Obukhov相似理论的"1/3"或"-1/3"次幂律,垂直风速的拟合效果最好;稳定层结下,除CO2密度无量纲标准差与稳定度无明显关系外,其他量基本上满足相似性规律;中性条件下,以上物理量的无量纲标准差分别趋近常数:3.57、3.93、0.77、20.91、6.35和11.96.(2)水平方向平均湍流强度(0.60和0.58)大于垂直方向(0.13),三维方向湍流强度与平均风速的变化呈显著负相关,相关系数分别为-0.39、-0.42和-0.34.(3)湖面湍流动能随风速呈线性增长,增长率达0.45 m/s;近中性层结时湍流动能最大,层结越稳定或不稳定湍流动能均减小.(4)湖泊下午到傍晚动量输送较强,13:00-22:30时间段平均动量通量达0.091 kg/(m·s2);热量输送以潜热为主,潜热通量日平均值(77.3 W/m2)是感热通量(14.6 W/m2)的5.3倍,感热和潜热通量日变化峰值分别出现在5:30(22.4 W/m2)和16:00(106.6 W/m2).

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院地理科学与资源研究所