免费文献传递   相关文献

Reduction pattern of wind-speed in farmland windbreak network region

农田林网地区风速减弱规律的探讨



全 文 :应 用 生 态 学 报    年 ! 月 第 ! 卷 第 ∀ 期
#∃ %& ∋ ( ∋ )∗ + , & − . ∗ / − 00. %∋ 1 ∋#∗. ∗ 2 3 , − 04 5    , ! 6∀7 8  9一  ! :
农田林网地区风速减弱规律的探讨 ‘
朱廷喂 周广胜 6中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 ‘: : ;7
【摘要】 根据能量平衡原理 , 利用风洞实验资料和野外观测资料分析了林网地区动量通量 6或动力
速度7的变化规律 ,得到了林网地区与旷野的动力速度之比关系式 8
一 爪+ 。 勺 < 二 5 」= 5 .> ?犷 ≅ 5 ∀ :
、 , 、 Α4二· 伪 , 6. > Β Χ 7ΔΕ? 5 Β 瑞 · 岛 8 6. 8 Β Χ 7≅ Φ Δ 5 〕二 、 。 5厂 入 < < < < < < < < < < < < < 下二< < 气, < Γ 丈下二 , < , < <几丈一< 十  , 一 ’气山> 叫尸 “ 少火七 ∀ , ‘ “ 夕并据此分析了林网地区的风速减弱规律 5关键词 防风效应 生态效益 动力速度, ≅ Χ Η ≅ΙΕ Φ? 0ϑ ΙΙ≅4? Φ Κ Λ Ε? Χ 一 Δ0≅ ≅Χ Ε? Κϑ4Μ >ϑ ? Χ 诫 ? Χ Ν 4 ≅ϑΟ ? ≅ ΙΛΦ 4 Ο 4≅ Π ΕΦ ? 5 ΘΡ Η Σ Ε? Π Τ ϑ Φ ϑ?Χ ΘΡ Φ Η
2 Η ϑ飞Δ Ρ≅ ? Π 6%? Δ ΙΕΙΗ Ι≅ Φ Κ − Υ Υ >Ε≅Χ , ∋ ≅ Φ >Φ Π Τ , − ≅ ϑ Χ ≅ Μ Εϑ ( Ε? Ε≅ ϑ , ( Ρ ≅? Τϑ ? Π   : :  ; 7一 # Ρ Ε? 5 ) 5 − Υ Υ >5
∋ ≅Φ >5 ,    , ! 6∀ 7 8  9 一 ! : 5
ςϑ Δ ≅ Χ Φ ? ΙΡ ≅ Υ 4 Ε? Ω ΕΥ >≅ Φ Κ ≅ ? ≅ 4 Π Τ ≅ Φ ? Δ ≅ 4 Ξ ϑ ΙΕΦ ? , ΙΡ ≅ Υ ϑΙ Ι≅ 4 ? Φ Κ Μ Φ Μ ≅ ? ΙΗ Μ Κ> Η Ψ 6Φ 4 Κ4Ε≅Ι ΕΦ ? Ξ ≅ >Φ ΩΕ ΙΤ 7 Ε?
Κϑ 4Μ >ϑ ? Χ Λ Ε? Χ Ν4 ≅ ϑ Ο ? ≅ ΙΛ Φ 4 Ο 4 ≅ Π ΕΦ ? ; ϑ ? ϑ >Τ Ζ ≅ Χ Η ΔΕ? Π Χ ϑ Ιϑ Φ ΝΙ ϑ Ε? ≅ Χ Κ4 Φ Μ Λ Ε? Χ ΙΗ ? ? ≅ > ≅ Ψ Υ ≅ 4 ΕΜ ≅ ? Ι ϑ ? Χ
ΚΕ ≅ >Χ Φ Ν Δ ≅4 Ξ ϑ Ι ΕΦ ? 5 Σ Ρ≅ ≅ Ξ ϑ >Η ϑ ΙΕΦ ? Μ Φ Χ ≅ > Φ ? ΙΡ≅ 4 ϑ ΙΕΦ Φ Κ Κ4Ε≅ ΙΕΦ ? Ξ ≅ >Φ ≅ΕΙΕ≅ Δ Ν≅ ΙΛ ≅ ≅? Λ Ε? ΧΝ 4 ≅ ϑ Ο ?≅ ΙΛ Φ 4Ο
4 ≅ Π ΕΦ ? ϑ ? Χ Π 4 ϑ ΔΔ >ϑ ? Χ ; Π ΕΞ ≅ ? 8
+ 5
ϑ 5 一+ 一 。
[ ΕΙΡ ΙΡΕΔ
, ∴ ∴  , , , , ∃ 、 , , Α 4于, · 口, 6. , Β Χ 7Δ Ε? 。 Β 汁8 · # ‘8 6. 8 Β Χ 7≅Φ Δ 5 ] 二 、 。 5⊥ 气Η 5 。 丁了 ’ 月 5 妙 ? Ι , , 共厂 夕一 入 < < < < < < < < < < < < < _ 于< < 下< 了芍丁下< < 下<下 , 一⊥ 一一一 一一 ⊥ 一< < 一 十   ⊥ <‘ 一 Ω 一 乙 。 气‘  气⊥ “声火‘ ∀ 州卜 “ 少
Μ Φ Χ ≅ >, ΙΡ ≅ 4 ≅ >ϑ ΙΕΞ ≅ Λ Ε? Χ ΔΥ ≅≅ Χ Ε? Λ Ε? ΧΝ 4≅ ϑ Ο ? ≅ ΙΛ Φ 4Ο 4 ≅ Π ΕΦ ? ; ϑ >ΔΦ ϑ? ϑ >ΤΖ ≅ Χ 5
⎯ ≅ Τ ΛΦ 4 ΧΔ 0 4 Φ Ι≅ ≅ ΙΕΞ ≅ ≅ ΚΚ≅ ≅Ι , ∋ ≅ Φ >Φ Π Ε≅ ϑ> ≅ ΚΙ ≅ ≅ Ι , /4 Ε≅ ΙΕΦ ? Ξ ≅ >Φ ≅ΕΙΤ 5
引 言 变化规律
, 为防护林效益评价和规划设计的宏
观决策提供依据 5
农田防护林可减弱风速 ,改变气流性质 , 因
而 间接地影响到其他小气候因子 5 农 田防护林
气象效应的研究一般着重于防风效应 5 单条林
带防风效应的研究已有近百年的历史 , 主要研
究林带附近一 : 一 9 : ∃ 范围内 ΘΜ 高度以下风
速减弱的规律 【月 5 个别研究者曾观测到 ∀; Μ 6约
∃ 7以上的高度闭 5 随着农田防护林建设 , 特别
是“三北”防护林工程建设的开展 , 各地已形成
许多一乡或几乡连片 , 甚至一县或几县连片的
大面积防护林体系 , 不仅对小气候 ,而且对地方
气候也将产生重要影响 5 有关这方面的研究虽
有个别作者谈及 Α∀, ’〕, 但由于观测的困难 , 基本
上还处于空白状态 5 本文拟根据风洞实验及野
外观测资料 , 分析中尺度防护林网地区的风速
·国家自然科学基金项 目和国家科研重点6攻关 7专题研
究内容之一
参加工作的还有金昌杰 、孔繁智 、王述礼等同志 5
本文于    ∀ 年 α 月  ! 日收到 ,  : 月 9 日改回 5
∀ 实验方法
∀ 5  风洞模拟实验
本实验在北京大学环境风洞实验室进行 6实验条
件见文献川 75 部分实验资料取自中国科学院兰州沙漠
研究所风洞实验室的实验结果ΑΖ] , 实验中 : 种防护林
体系模型分别为多条平行林带 , 方形林网 , 稀树草原或
疏林草场防护林 6表 7 5
∀ 5 ∀ 野外观测
观测点选在吉林省乾安县兰字乡 , 林带高  一
 Μ Γ带宽 9 行 , 个别林带达 : 行以上 , 行距 Μ , 株距
>Μ Γ 初 叶期疏透度 : 5 ∀ 左右 , 主带距 ∀!: Μ , 副带距
;: :Μ , 个别林 网达 >Φ: Μ 以上 Γ 林 网地 区东西 长约
 ! ΟΜ , 南北长约 ∀;Ο Μ 5 观测林网向风面 _Ο Μ 以内林带
生长整齐5 林网内建有 !Μ 和 ∀:4? 两座观测塔 , 作梯度
观测 , 顶端安装日产超声风速温度仪 5 利用 − %, 6美国
产 7系留气球观测最大高度近 ∀α: Μ 5 对照点选在向风
面 6西7平坦无林的草原上 , 距林网区约 . ΔΟ Μ 处建有
高 ? Μ 的观测塔作为对比观测一
∀ 期 朱廷暇等 8农田林网地区风速减弱规律的探讨
∀5+一
4一Υ一β一户 边界层结构特征
5  通量廓线关系
近地面层的重要特征之一是动量通量 β
一 Υ 石,石_为常值 ,通常可用平均风速梯度来表
示 , 即
6∀ 7
式中 Η 5 具有速度的量纲 , 称为动力速度或摩擦
速度 , 因而求得摩擦速度的变化规律即可求得
动量通量的变化规律 5 众所周知 , 通量廓线存在
如下关系 8
β一 产 · 二舞一 6>7 会一器礼‘妇 6 7
式中瓜 为乱流交换系数 , Υ 为空气密度 , 8 为
下垫面单位面积上的切应力或摩阻力 5 上式可
改写为
式中 ⎯ ⊥ : 5 ! , 为卡门常数 , 礼 6妇为通用函数 , 夸
一 Θ χ . , 其中 . 为莫宁一奥布霍夫长度 5 为简单
起见 , 首先分析林网地区中性条件下的动量通
衰  农田防护林体系6包括模型7结构特征
介Ν 5  ( Ι4Η ≅ΙΗ 4目 ≅Ρ 5 4ϑ ≅ Ι≅ 4> Δ ΙΕ≅ Δ ΦΚ Κ 5 ? 5 >5 Χ , Ε? Χ Ν4 ≅ 5 七 ? ≅ Ι和4 ΟΔ 6Ε?Ι >Η Χ Ε? Π Μ Φ Χ ≅>, 7
多条平行林带β Η >Ι Ε0>≅ 0ϑ 4 ϑ >>≅>
Δ Ρ≅ >Ι ≅ 4 Ν ≅ >ΙΔ
林网[ Ε? Χ Ν 4 ≅ ϑ Ο
? ≅ ΙΔ
稀树( 0ϑ 4Δ ≅ ΚΦ 4≅ Δ Ι
真实林网[ Ε? Χ Ν 4≅ϑ Ο ? ≅ Ι Δ64 ≅ ϑ >7
棋型号& Η Μ Ν≅ 4
树高Σ 4 ≅ ≅ Ρ ≅ΕΠ Ρ Ι 6≅Μ 7
株行距
Σ 4 ≅ ≅ Δ 0ϑΩ≅ δ 4Φ Λ Δ0ϑ ≅ ≅ 6≅ Μ 7
带距
( Ρ ≅>Ι ≅ 4 Ν ≅>Ι Δ0ϑ ≅ ≅ 6≅Μ 7
带数& Η Μ Ν ≅ 4 Φ Κ Δ Ρ ≅>Ι≅ 4 Ν≅ >Ι Δ
透风系数
0 ≅ 4Μ ≅ ϑ Ν Ε>ΕΙΤ Φ Κ ΔΡ ≅ >Ι ≅ 4 Ν ≅ >Ι
体系尺度
(Ω ϑ >≅ Φ Κ Λ Ε? Χ Ν 4≅ ϑΟ ? ≅ ΙΛ Φ 4 Ο Δ 6∃ 7
风向交角
[ Ε? Χ ϑ>Ι≅ 4 ? ϑ Ι ≅ 65 7
:    ∀ 
δ ∀ 5 ; δ ∀ 5 ; 9 又 9 ∀ Ψ  ∀  ∀ 洲∀ ! ∀ 9 : 又 : :
α: ∀ :  9 : 9 : δ  9 :
9 α  ! 9 : ! _
: 9 _ 5 ; ! ;
量的变化规律 5 中性条件下 叭 6动 ⊥  , 积分式
6 7 可得到如下的风廓线形式 ,
: 5 α _ Μ 5 − 点以上形成扰动边界层 , 即线段 ∀
风速随高度亦满足对数分布规律 8
Η 5 。 5 ∀“ Φ ε —  共犷佑 乙 。 6! 7
Η 。 。, Θ
+ < —Ε ? 胃一丁‘ 乙 。 69 7
式中 Η 。、“ 5 。和 Θ 。分别为平坦草原上的风速 、动
力速度和粗糙度 5
5 ∀ 边界层结构
风洞模拟实验Α9= 和野外观测结果表明 , 林
网地区内部任一点风廓线的典型特征如图  所
示 , 可分为两部分 8 − 点以下为下边界层 , 即线
段  5 风速随 高度基本上满足对数分布规律 8
Η 5 。 , Θ
“ < — %? 石ε‘ 乙。 6; 7
图  中动力速度 Η : 5 ! α Μ · Δ 一 ’和 Θ 。
图  中动力速度 Η一  5 _ _ Μ · Δ 一 , 和 Θ: ‘ <
9 5 ; _ Μ 5 − 点附近 6线段  与 ∀ 之间 7为过 渡
层 , − 点高度受测点与林带的相对位置 、大气稳
定度等因素的影响 , 变动于 。5 α 一 Θ∃ 高度之
间 5 过渡层的厚度较薄 5 ς 点为扰动边界层顶的
高度 , 可大于 : Φ Μ , 图  中约为 α; 5 >Μ 5 该高度
的风速应与旷野对比点同高度的风速相当 , 约
为 ? 5 :; Μ · Δ 一 ’ 5 旷野观测结果表明粗糙度约
为 : 5 ;一 Ω Μ ,而林网地区约为 !一 %∗Μ 5
据观测资料分析 , 林网地区近地面层的结
 α 应 用 生 态 学 报 ! 卷
构特征应如图 ∀ 所示 5 在林网地区前沿第一个 平衡状态 ,形成稳定的扰动边界层 , 动力参数趋
于常值 , 风速随高度的变化满足对数分布规律 5
在扰动边界层区域里的观测结果 , 可以代表林
网地区的风廓线基本特征 , 用以评价区域性防
护效应 55’Ξ才χχ斌,洛十 小!∀即印胡#∃
乙洲%
‘ &
∋ ! ( · , ) ∗
)∃ )#
+ ) 乾安县林网地 区的风邢线 !) , #∗ 和草原脚线 ! ,∗
− . + ) / 0− 1 2钾3 1 4 5 670 ∀3 2 67 8 0− 1 9 5 3 : ; − 3 <8 6 5 ; 5 3苗6 − ! ∀ , # ∗
: − 1 ‘5 : 2 , ∀: − 1 ! 2 ∗ 0− = 0: − : − 3 6 > − < ? +
林网内 !图 ≅: ∗气流结构和 Α∀ : <3 田给出的气流
结构模型相类似 + 而经过若干条林带后则形成
相对稳定的边界层 !图 ≅ 9 ∗ , 下边界层中的风速
因受林带的影响 , 随距林带的距离不同而变化 +
在这个高度层里的观测结果可以说明防护林带
小气候的基本特征 + 在扰动边界层 , 林网地区前
沿几个林网内 , 气流处于由光滑底面 !向风面的
农田或草地 ∗进入粗糙底面 !林网地区 ∗ 的过渡
区 , 动力参数 “ + 和 ≅’∃ 均随距前沿距离的变化
而变化 , 至第 Β 或第 Χ 个林网之后 , 即达到动力
Β 扰动边界层的风速变化
Β + ) 动力速度的变化规律
动力速度 。 + 、地面摩阻力 5 。和边界层 内
的垂直动量通量关系如式! #∗ 所示 + 当气流流过
林网地区时 , 由于林带对气流的阻力叠加于 5 。 ,
因而在平衡条件下 , 林网地区的上层气流向下
的动量通量 4 石了丽Δ一 4 己 应 比 介 增大 + 为了比
较 “ + 比旷野值 > + 。增大的程度 , 估算 “ + Ε “ + 。的
大小 , 设林带高度为 Φ ,林网主带长为 Γ ∀ ,副带
长为 Γ Η , 带宽为 1 ,透风系数为 :! 疏透度为户 ,
主带的风向交角为 。 ,则主带的阻力 5 , , 副带的
阻力 5 Η 分别为闭 Η
Η , 一 !沁‘Η Ε # ∗ · > 。 Ι , · Φ · !Γ Η ϑ 1 ∗ 2 0 − 。
! Δ ∗
5 Η Κ !川  Λ Ε # ∗ · 。 , # , · Φ · ! Γ Η ϑ 1 ∗ 3 6 2。
! & ∗
式中Μ 1 , 、几和 队 , 、 队#分别为主 、副林带的阻
力系数和迫近风速 + 其中
伪 Κ ) + Ν , ! ) 一 : 一∗ ∃ · “Χ 「 ! Ο ∗
式中 :Π 为风向交角为 。 时的透风系数 , 且方程
中各变量都使用 Μ Θ Ρ 制单位 + 已知林带的透风
系数 “ , 可根据下式近似求得 :+ 的值ΣΧΤ +
∃ + 2: Μ+ Υ +
! ∃ + & ϑ ∃ + ≅: ∗峨Π 一 ∃ + #广Υ Π ! ) ∃ ∗
」∀ 卜 一ς ς护ς ς ς ς ς ς Π , ς ς ς ς岁犷一)陈Η ∗ Ω > ! Η ∗ 一斗Η·爵
吞‘卜−分态片才夕才叼川∗心日才
圈 # 林网化地区地面边界层特征示 < 图
− . + # Ρ; 3 < 3 Ξ 67 : < ( 6 2 4 Ξ3 5 0Υ 2 > 5 7: 3 3 96 > − 1 : 5 ? ∀:”5 0− 8 0− 1 Π
9比止 加 <8 6 5卜 53 ‘06 −+Ψ + 空旷边界层 ∃ 叶− 9 6 > − 1 : 5? ∀: ? 3 5 , Ζ + 下边界层 ∋ ! [ , ≅ ∗
> − 1 3 5 96 > −1 : 5 ? ∀: ? 3 5 , 3 + 扰动边界层 ∴ 02 < > 5 9 31 9 6 > − 1 :伴 ∀: ? Π
3 5 , ∴ + 过渡层 ] 5: 二 0< 06 6 : ∀ ∀: ? 3 5 +
“ 。 为迫近气流的几何平均风速 , 这里可取为林
网地区内林带前 Χ 一 ⊥ _Φ 处的迫近风速值 + 它
与林网地区前缘林带的迫近风速 >’。成正比
> + 。 + 月> · Κ 八> ‘ Κ 5 ·下 , − 舀二厄石 以 ) ,
式中 。为自然对数底 , 几 为风速削减系数或相
对风速 , 它是距林带距离 [ 的函数 + 不同作者
给出的函数形式不同 , 本实验的回归方程如下 Η
5 + Κ ∃ + ) Δ Ο ⊥− !⎯ Ε Φ ∗ ϑ ∃ + # & &
, Φ ! ⎯ ! Χ ∃Φ ! ) # ∗
∀ 期 朱廷暇等 8农田林网地区风速减弱规律的探讨
该公式的相关系数为 : 5  _∀ 5
林网化地区对气流的总阻力还应包括地表
面的摩阻力 4 8一般情况下 , 林网地区下边界层
的动力速度并不等于无林带地区的动力速度 ,
即使两者的地面状况完全相同5 作为一种近似
估算 , 取林网地区下边界层的动力速度等于无
林带地区的动力速度 , 则单个林网内地面摩阻
力 介 为 8
4 8 ε 6. , Β Χ 76. 8 Β Χ 70 · Η气。 6 7
在扰动边界层内 ,  个网格面积的动量通量应
为 8
4 ‘ ε 6. > Β Χ 7 6. 8 Β Χ 70 · “气 6! 7
林网地区扰动边界层向下的动量通量应等
于林网化地区下边界层中消耗的动能 , 即摩阻
力所作的功 5 由于林带的阻力 4 , 、 4Ζ 受大气稳定
度的影响 , 4 8 也只是一种近似的估算 , 因而在能
量平衡方程中应乘以系数 矿 , 即 8
ϑ 8 · 4’ 二 4 , Β 几 十 4ϑ 6 ; 7
6_ 7 、 6α 7 、 6 7 、 6 ! 7式代入 6 ; 7 , 则有
一 φ。5 ; 粤 5 ∃ 5 6> ?尤 5 ∃≅ , Ζ:
、 , 。八 ∀ 5 几 Γ 6. , Β Χ 7Δ Ε? 。入  ≅ ≅ 了Γ 二 < < 丁一, 找尸丁亨< <一 气乙 一 ϑ 八%5 8 十 ! 少
气∀ ∀ 5 几8 6. 8 Β Χ 7≅ Φ Δ 。
6. Γ 十 Χ 7 6. 8 十 Χ 7 Β  γΦ
· “ 6 9 7
式中的 凡和 45Ζ 分别为主 、副带的风速削减
衰 ∀ 林网地区与犷好的动力通度的比位
Σ5 Ν 5 ∀ , Ι ΕΦ ΦΙ 州 ≅Ι= Φ? Ξ ≅ >砚ΕΙΤ 加Ι , ≅ ? , %>ΙΧ Ν比5 Ο ?5 Ι, Φ 4 Ο 45 砂Φ ? 5 ? Χ Π 4 5 5 >ϑ ?Χ
模型号 & Η Μ Ν≅ 4
 ∀ ! ; ‘ ,    ∀ 
实侧值 “ · χ “ 二Φ ΝΔ ≅Φ ϑ ΙΕΦ ? Χ ϑ Ι ϑ Η 。 加 。 。
模拟值 。 · χ “ · ,(Ε Μ Η >ϑ Ι ΕΦ ? Χ ϑ Ιϑ “ 5 χ Η 。 。
∀ 5 ! ∀   5 ,  ,  5 α : !  5 ‘; ∀  5 α α  5 _ ∀ ,  。 , ‘  5 ,  α  5 _ : ,  5 _  !
∀ 。  5 α∀  5 α ! ∀  5 ‘! :  5 ‘∀ α  5 ,  !  5    ∀ 5 :  ∀ ∀ 5 : !,  5 α“
ϑ 值η ϑ>Η“ Φ Κ ϑ
实侧值 “χ Η5∗Ν Δ ≅4Ξ ϑ Ι ΕΦ ? Χ ϑ Ι ϑ 赵χ Η <
模拟值 Ηχ 如(Ε Μ Η >ϑ Ι ΕΦ ? Χ ϑ Ι ϑ Η χ Η 5
 。 : α  5 :; : 5  _ , : 5  α :  5  ∀ , : 5  : : 5 , _ ∀ : 5 α  ! : 5 α ! : 5   
α ; 5 !
α  5 α
α 。 ∀
α  。 :
α! 。 
α ; 5 ∀
α  5 α
_ α 5 ‘
α ! 5 ‘
_  5 !
α : 5 : ‘ 。 ;
_ : 。 , “ 。‘
α 5 
, α 5 _
α ∀ 5 ; _ _ 5 
, _ 5 α α ∀ 5 
系数 5 上式即表示林网化地区扰动边界层内动
力速度的变化规律 5
本实验中 Η 5 χΗ 二的实测值和计算值列于
表 ∀ , 可 见 两者 基 本吻合 , 且 ϑ 的平 均值为
: 5 , _ : , 近似为  5 ! 5 ∀ 地面粗糙度 Θ 。 的变化
规律
动力速度也称摩擦速度在平衡边界层内 ,
Η 5 为常数 , Σ 值为粘性气流流过粗糙的下垫面
时 ,气流与地面之间单位面积产生的摩阻力 5 因
此 , 当上层某一高度气流速度不变时 , 气流流过
的地面粗糙度越大 , 则气流与地面的摩阻力也
越大 , 因而 4 、 Η 5 也越大 5 可以认为 , Η 5 与地面粗
糙度 Θ 。有密切关系二根据风洞实验和野外观测
资料 , 利用 回归分析法并考虑到 Ζ: , χ Θ。一  时 ,
Η 5 χ Η 5 。⊥  , 得拟合公式为 8
该公式的相关系数为 。5  9 5 图 给出了 Η 5 χ
Η · 。和 Θ: ’χ Θ 。的相关分布图5
∴ 8 琶⊥ 乌。αβ,
)「 ∀ ‘」 ) Π 一一) —上一 碑 ) 」一⋯ 乳ς 旧 5 ς) # Β Ν ) ∃ # ∃ Β ∃ Ν∃ )∃∃ # ∃∴ Β ∃∃ Ν ∃∃
≅。 Ε ≅ 。
图 , #∃ ‘Ε ≅ 。和 > + Ε > + 。的相关分布 !实线为 ! ) Δ ∗式的计算值 ,
⎯ 为模拟实脸观洲值 , ∃ 为野外观侧值∗
到Ο + Χ Υ6 5 5 3 ∀: < 0χ 。 1 02 < 50 9 > < 06 − 93 <8 3 − # ∃ ‘Ε≅ 。 : − 1 > + 八 + 。+
Β + , 风速的变化规律
由式! Β ∗ 、 ! Ν ∗和 ! ) Δ ∗可得 Η
Κ , + Χ Β # !生 ∗ ‘ 一 # + , Β ) ! ) Δ ∗ 竺 一 竺三 ! ∀ 一“6 “ 一 。 品纂万∗ “ & ,Λ∃’一≅∃
! 。 应 用 生 态 学 报 ! 卷
⊥ 5 !  6生 7‘ 一 ∀ 5 ! 
由上式可知气流由平坦草地 6或农田 7流过林网
地区时 , 在扰动边界层内风速 “ 比旷野同高度
的风速小 5 当测得林带 、林网的基本数据 6∃ 、
. , 、‘8 、 Χ 、 ϑ 或 夕7及其它有关数值6Ζ 。、。 7时 , 即
可估算扰动边界层内的相对风速 5 表 ∀ 列出了
“χ Η 。的计算值和实测值 , 两者基本吻合 ,
; 结 论
上述分析表明 , 中小尺度 6几十至几百公
里 7林网化地区 , 由于林带对气流的阻滞作用 ,
在大气边界层下层 出现扰动边界层 , 其高度达
>Φ Φ Μ 以上 , 该层风速 随高度满足对数分布规
律 , 其动力速度6Η 5 7和动力粗糙度 6Θ: , 7均有明
显增大 ,与旷野地区相比风速明显减小 , 有明显
的地方气候效应 , 影响该层风速的因子有 8 林带
高度 6∃ 7 , 带距 6. , 、. 8 7 , 林带结构 6ϑ 或 夕7 , 带
宽6Χ 7 , 地面粗糙度 6Θ 。7及风向 、风速 、大气稳
定度等 Γ 在林 网下层形成下边界层 6> 一 Θ∃ 以
下 7 , 其风速与旷野相 比更进一步减小 , 减弱的
程度和距林带的距离有关 , 有明显的小气候效
应 , 在林带附近形成特有的防护林小气候 5
参考文献
 曹新孙等 5   α 5 农 田防护林学 5 中国林业出版社 , 北京 ,
! 一 ∀ :α 5
∀ 朱廷暇等 5    5 硫林草场防护林的徽气象效益 5 生态学
报 ,  6 7 8 一 9 ·
朱廷暇等 5   α 5 林带附近的乱流特征 , 东北西部内蒙古东
部防护林研究6第  集7 5 东北林业大学出版社 , 哈尔滨 ,
∀  ∀一 ∀ ∀ : 5
! 朱廷暇等5    ∀ 5 林带阻力与透风系数关系的试脸研究 5 防
护林体系生态效益及边界层物理特征研究, 气象出版社 ,
北京 ,  ∀ 一  ∀ ·
弓 傅抱琪  9 5 论林带结构与防护效能5 南京大学学报 6气
象学 7 , 6> 一 ∀ 7 8  : 一 ∀ : ·
‘ 朱廷暇等5  α! 5 林带附近的风场结构 5 林业气象论文集 5
气象出版社 , 北京 , α∀ 一 α _5
, 阿 5 尔5 康斯坦季诺夫 5  α 5 林带与农作物产Ι 5 中国林业
出版社 ,北京 5
α 0>ϑ Ι ≅ , ∋ 5 Θ 5  9 _ 5 1 ΕΚ Η Δ ΕΦ ? Κ4 Φ Μ ϑ Π 4 Φ Η ? Χ >≅ Ξ ≅> >Ε? ≅
Δ Φ Η 4 Ω ≅ Ε?Ι Φ Ι Ρ ≅ Χ ΕΔ Ι Η 4 Ν ≅Χ Ν Φ Η ? Χ ϑ4Τ >ϑΤ ≅ 4 ΚΦ 4 Χ Φ Λ ? Δ Ι4 ≅ ϑΜ
Κ4 Φ Μ ϑ Κ≅ ? ≅ ≅ , %? Ι5 )5 ∃ ≅ ϑ Ι β ϑ Δ Δ Σ 4ϑ ? ΔΚ≅ 4 ,  : 8  ; 一 ∀ :; 5
 #β胡. 即 , 只 5 − 5  9 5 ς≅ , 训皿川 “甲“∃ ≅ Φ Ω叻≅ ∃ ”Φ Ω Σ ∃ 月≅ ≅”以?Φ ΦΩ Υϑ “从“ 心∃ Ω Σ ΥΤ明 “自5 ⎯ >>∋ ς 5 4 5 ∃ · # · − 5 Τ , ∀ !一∀ _ ·
更 正
本刊第 ! 卷第  期吴铁航等一文中的施 0 量单位“ Μ Π 0 χΟ Π 土 ”应改为“Μ Π 0旧。χ
Ο Π 土 ” , 特此更正 , 谨向作者和读者致歉 ·
本刊编辑部