全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 ! 卷 第 ∀ 期
#∃ %& ∋ ( ∋ )∗ + , & − . ∗ / − 00. %∋ 1 ∋ #∗ .∗2 3 , − 0 4 5 , ! 6∀ 7 8 9 9一 9 :
农田林网化地区近地面层廓线特征研究 ’
王述礼 朱廷耀 关德新 6中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 ; ; !7
【摘要】 大面积林网化地 区近地面层大气的系留气球观测发现 , 近地面层大气的风 、温 、
湿分为两层 , 即下边界层和扰动边界层 , 其厚度和廓线分布与理查逊数有关 , 在中性天气
条件下均满足对数分布规律 , 边界层 6特别是扰动边界层 7内的摩擦速度 + 5 ”与旷野对比
点的摩擦速度 + 。增大 < 个数量级 , 而粗糙度 =、增大 ∀ 个数量级 , 甚至更大 。
关键词 边界层 摩擦速度 粗糙度 廓线分布 理查逊数
0 4 > ?≅<Α Α ΒΧ 4 Χ Α ΔΑ 4 ≅Ε Δ≅Α Ε > ? Φ ΑΧ 4一 ΕΓ 4 ?Χ Α Α %Χ ΗΑ 4 %Φ ?Χ Ι <Χ Φ ϑ Κ ≅Φ ϑ Λ 4 Α Χ Μ Φ Α ΔΚ> 4 Μ 4 Α Ν <> Φ 5Ο Χ Φ Ν ( Β Γ <≅ , = Β Γ Π ≅Φ Ν Η Χ> Χ Φ ϑ 2 Γ Χ Φ 1Α Θ ≅Φ 6知Ε Δ≅ΡΓΔ Α >? 彻0<≅Αϑ ∋ Σ > <Α舒 , − ΣΧ ϑΑ Ι ≅Χ ( ≅Φ ≅Τ
Σ Χ , ( Β Α刀Η Χ Φ Ν ; ; ! 7一# Β≅, 5 ) 5 月妙 5 ∋ Σ 讨 5 , , ! 6∀ 7 8 9 9 一 9 : 5
> Λ Ε Α 4 Υ Χ Δ≅> Φ Ε > ? Κ ≅Φ ϑ Ε ς Α Α ϑ , Δ Α Ι ς Α 4 Χ Δ Γ 4 Α Χ Φ ϑ Β Γ Ι ≅ϑ ≅ΔΗ > Υ Α 4 <Χ 4 Ν Α Κ ≅Φ ϑΛ 4 Α Χ Μ Φ Α Δ Κ > 4Μ Χ 4 Α 二
Κ ≅Δ Β ΔΑ ΔΒ Α 4 Α ϑ Λ Χ <<> Φ ?> Γ Φ ϑ ΔΒ Χ Δ Φ ΑΧ 4 一 Ε Γ 4 ?Χ ΑΑ <Χ Η Α 4 Α Χ Φ ΛΑ ϑ ≅Υ ≅ϑ Α ϑ ≅Φ Δ > ΔΚ > <Χ ΗΑ 4 Ε , <> Κ Α 4
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Χ 4 Α 4 Α <Χ ΔΑ ϑ Δ> , ≅Α Β Χ 4ϑ Ε > Φ Φ Γ Ι Λ Α 4 6, ≅7 5 − <<0 4 > ?≅<Α Ε Γ Φ ϑ Α 4 Φ Α Γ Δ 4 Χ < Ε Δ 4 Χ Δ≅?≅Α Χ Δ ≅> Φ Χ 4 Α Ε Χ Δ≅Ε Τ
?≅Α ϑ Κ ≅ΔΒ <> Ν Χ 4 ≅ΔΒ Ι ≅Α <Χ Κ 5 %Φ Δ ΒΑ Ε Α <Χ ΗΑ 4 Ε , Α Ες Α Α ≅Χ <<Η ≅Φ Δ Γ 4Λ Γ <Α Φ Δ Λ > Γ Φ ϑ Χ 4 Η <Χ Η Α 4 , Δ ΒΑ
?4 ≅Α Δ≅> Φ Υ Α <> Α ≅Δ≅Α Ε + 5 ” Χ 4 Α ≅Φ Α 4 Α ΧΕ Α ϑ Λ Η > Φ Α > 4ϑ Α 4 > ? Ι Χ Ν Φ ≅Δ Γ ϑ Α ΔΒ Χ Φ ΔΒ Χ Δ ≅Φ > ς Α Φ <Χ Φ ϑ , Χ Φ ϑ
Δ ΒΑ 4 > Γ Ν Β Φ Α Ε Ε Α Ε = 即。 Λ Η ΔΚ > > Φ Α Ε > 4 Ι > 4 Α ·
Ω Α Η Κ > 4 ϑΕ Ξ∗ Γ Φ ϑ Χ 4Η <Χ ΗΑ 4 , / 4 ≅Α Δ≅> Φ Υ Α <>Σ ≅ΔΗ , , > Γ Ν Β Φ Α Ε Ε , 04 > ?≅<Α ϑ ≅Ε Δ 4 ≅Λ Γ Δ≅> Φ , , ≅Α ΒΧ 4 ϑ Τ
Ε > Φ Φ Γ Ι Λ Α 4 5
引 言
目前 , 防护林气象效应的研究 , 主要着
重于单条林带和单个林网的防护效 益 ., 〕,
随着三北 防护林工程建设的开展 , 现在 已
形成 了网 、带 、 片相结合 的防护林体系 , 不
仅改善了林网内的小气候条件 , 而且对地
方气候也产生 了一定的影响 5 本文首次通
过对大面积林网化地区的系留气球观测 ,
探讨地面层的风速 、温度 、湿度廓线的分布
规律 , 为今后 防护林体系建设提供科学依
据 5
9 ; ΜΙ 5东西宽约 ! Μ Ι , 观测点向风面 : 一 Ε ΜΙ 以
内林带 、林网生长整齐 , 旷野对比点设在向风面距
离林网地区前沿林带约 5 ΕΜ Ι 处平坦稀疏的草
原上 5
在林网内两条主带中间处 6 ∀∃ 7建立两座观
测塔 , 塔高分别为 ∀; Ι 和 Ι , 旷野对比点的塔高
为 Ι , 在塔上进行动量通量 、热通量和水汽通量
的观测 , 地面还进行了其他小气候要素的观测 5
系留气球升空位置在网格中心位置 , 每上升
一定高度 , 探空仪向地面发送一组信号 , 地面接收
机自动记录空气温度 、湿度 、风向 、风速 、气压及相
对湿度 5
9 结果与分析
∀ 研究方法
观测点设在吉林省西部乾安县兰字乡正字井
西南面约 5 ΕΜ Ι 处林网 6图 <7 中 , 林带高 <>Ι 左
右 , 带宽 ΨΙ , 由 Ζ 行杨树组成 , 有叶期疏透度在
; 5 ∀ 一 ; 5 9 左右 , 主带走向 & 一( , 带距 ∀ >Ι , 副带距
在 ; ; ; 一 Ρ Ε> >Ι , 农 田 林 网化 地 区 南 北 长约
9 5 大气稳定度状况
理查逊数是大气稳 定度 的重要指标 ,
根据定义川 8
, 国家 自然科学基金资助项 目 5
9 年 9 月 ∀ ∀ 日收到 , ; 月 ∀Ζ 日改回 5
应 用 生 态 学 报 ! 卷
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图 & 观测林网示意 图
∋ () ! & ∗ + , −, . / 0 1 2 3 2 4 5 , 6 7 , 8 9 (: 8 4 6 , 0 + : , −9 2 6 + !
; ‘ 一 ) · 少 · <浇 · 玉一 , = · <撇 · 女一 , = 一 ‘
勺 ) · 沙‘ · < − > 一− , = · < ? ∃ 一 ? , = 一 ’ · ≅: < Α ∃ · Α 玉‘=
式中 ) Β 2/ · 5 一 Χ <重力加速度 = , − , 、 − ∃ 、 ? , 、
? ∃ 为 Α , 、 Χ Χ高度处相应的空气温度和风速 ,
夕一 Χ Δ Ε ! & Φ+ Γ 牙, 王为 − , 和 − ∃ 的平均值 ,
当 ; ‘Η Ι ! Ι & 为稳定层结 , ; ‘ϑ 一 Ι ! Ι& 为不
稳定层结 , ; 、界于 一 Ι ! Ι& 一 Ι ! Ι& 之间为中
性层结 !
Ε ! Χ 农 田林网化地区地面边界层特征
Ε ! Χ ! & 对边界层厚度的影响 林网化地
区近地面层大气在林网的影响下 , 形成下
边界层 和扰动边界 层 <简称 了和 护 =< 表
& = , 下边界层的厚度 了约为 Χ ! ΚΛ 左右 , 扰
动边界层 Μ’的底部一般在 & ! Ν 一 Χ ! ∗Λ , 变
化幅度不大 ,顶部高度的变化很大 , 低时可
出现在 Ο 一 ∗Λ 左 右 <如 表 & 中的 &Χ 一 &Ο
号 = , 高时可达 &Ι Λ 或更高 , 系留气球观测
最高时可达 ΧΦ Ι / <相当于 ΧΦ Λ = , 但尚未到
达上边界层顶 !
从表 & 可看 出 , 上下边界层厚度与大
气稳定度有密切的关系 , 在 中性层结时 , 扰
动边界层的顶部高度出现在 &Ι 2 / 以上 ,
如表 & 中的 Φ 一 &Ν 号 Π在稳定层结时 , 扰动
边界层的厚度大大减小 , 如表 & 中的 & 一 Ο
号 , 扰动边界层顶约在 52/ <相当于 Ο ! Ι 一
Ν ! 2Λ 左右 = Π在不稳定层结时 , 由于湍流交
换的增强 , 扰动边界层高度大大增加 , 从观
测资料看出 , 边界层顶高达 &Ι Ι / 以上 , 甚
至直到 ΧΦ Ι / 还未达上边界层顶 < ΧΕ 号 = !
Ε ! Χ ! Χ 林 网对层结的影响 从现场观测
中发现林网化地区受林带的影响扰动边界
层和下边界层热特征发生了显著变化 , 在
夜间逆温时 , 下层由于林网的防护作用 , 风
速比较小 , 上下热量交换 比较弱 , 多处于稳
定状态 ,扰动边界层由于风速比较大 , 湍流
交换 比林网内强得多 , 所以多处于中性状
态 , 少数处于稳定状态 , 在 &Ν 次观测中 , 有
: 次处于中性状态 <约占 ΔΕ Θ = , 扰动边界
层和下边界层均处于稳定状态 <占 ΧΔ Θ = !
白天 , 地面吸收太阳辐射 , 热量迅速增大 ,
越接近地面空气温度越高 , 绝大多数处于
超绝热状态 , 湍流交换强 , 上下层常常同
处于不稳定层结状态 , 在 Μ 次的观测中有
∀ 期 王述礼等 8农田林网化地区近地面层廓线特征研究
衰 边界层厚度 6Ψ7 与理查遥橄 6, 5 7的关系
ΠΧ Λ <Α , Α <Χ Δ≅> ΓΕ 血<ς 阮Δ贾倪。 Λ> Γ Φ ϑΧ 4 Η %ΧΗΑ4 Δ5 ≅Α如ΑΕ 。6石7 5 Φ ϑ , ≅Α血Χ 4 ϑΕ > Φ Φ 5 Ι 加4 6, 一7
下边界层厚度 了 6Ι 7 扰动边界层厚度 护 6Ι 7
.>Κ Α 4 Λ> Γ Φ ϑ Χ 4 Η <Χ” 4 ΔΒ≅Α Μ Φ Α > 5 Π Γ 4 Λ Γ <Α Φ Δ Λ> Γ Φ ϑ Χ 即 <Χ界 4 ΔΒ≅Α Μ Φ Α Ε 5, 。, 占Γ ‘ 占Δ, 占Α , , ≅口 占Γ 5 从口 加即
观洲高度
∃ Α ≅Ν 卜Δ
6Ι 7
;,月了Ρ4ΦΣΙΔ心鑫ΙΕΦΝΕ代ΟΔΙ列Χ剐卜Χ的‘ΧΟ0Κ‘上&孟&& 口二,几&上≅、,且二月Τ,几人,目已‘山三)Ι勺山目Υ丹Υ!七七口月Ι,二Ρ卜ςΟ六己!工,工几 ‘!二&人乃‘ΙΧ几Υ目幼月Κ七口!心Ω,&4吮吕&&二, 弓‘咋几&
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Ι 。 Ι && Ε & Φ一 Ο & & Φ一 Ο Χ & Φ一 Ο Χ
Ι ! Ι Ι Ν Ξ Χ Ι一 Η Δ Ε Χ Ι一 Φ Δ ΧΙ 一 Φ Δ
Ι ! Ι Ι Ο Μ Χ Ε一 & Ι Ο Χ Ε一 Δ Ι Χ Ε一 Δ Ι
Ι ! Ι & Ι Ι Χ Ι一 & Χ Ι Χ Ι一 Μ Ι Χ Ι一 Μ Ι
Ι ! Ι Ι & Δ Ε Ι 一 Η & Ι Φ Ε Ι一 = &Ι Φ Ε Ι 一Η & Ι Φ
Ι ! Ι Ι & Ν Χ Δ 一Η Ξ Ι Χ Δ 一Η Ξ Ι Χ Δ 一Η Ξ Ι
Ι ! Ι Ι Ι Χ Χ Ι 一Η & Χ Ι Χ Ι 一Η & Χ Ι Χ Ι 一Η & Χ Ι
Ι ! Ι Ι Χ Ξ & Δ 一Η Δ & & Δ 一Η Δ & & Δ一 Η Δ &
Ι ! Ι Ι & Μ Χ & 一Η & Ι Δ Χ & 一Η & Ι Δ Χ & 一Η & Ι Δ
Ι ! Ι Ι Χ Χ & Ν 一Η & Ι Ι & Ν 一Η & Ι Ι & Ν一 Η & Ι Ι
Ι ! Ι Ι Χ Χ Χ Ι 一Η Ξ Ο ΧΙ 一 Η Ξ Ο ΧΙ 一 Η ΞΟ
Ι ! Ι Ι Χ & Ε Ι 一Η & Ι Ι ΕΙ 一 Η &Ι Ι Ε Ι一Η &Ι Ι
一Ι ! Ι Δ & Ε Ε Ι 一Η & ΧΙ Ε Ι 一Η &Χ Ι Ε Ι 一Η &Χ Ι
一Ι ! Ι && Ο Ε Ι 一Η & ΟΙ Ε Ι 一= &Ο Ι Ε Ι 一Η & Ο Ι
一 Ι ! Ι Ε Χ Ι & Φ 一Η Χ Χ Ι &Φ 一Η Χ Χ Ι & Φ 一Η Χ Χ Ι
一 Ι ! Ι &Δ Φ & Φ 一Η Χ Χ Ι &Φ 一Η Χ Χ Ι & Φ 一Η Χ Χ Ι
一 Ι ! Ι Χ Ν Ι & Χ 一 = Χ Χ Ι &Χ 一 = Χ Χ Ι & Χ 一Η Χ Χ Ι
一 Ι ! Ι Χ Φ Ι &Χ 一 = & Ο Ι &Χ 一Η &Ο Ι & Χ 一Η & Ο Ι
一 Ι ! Ι Χ Δ Ξ & Χ 一Η & Μ Ι &Χ 一Η &Μ Ι & Χ 一Η & Μ Ι
一 Ι ! Ι Ο Ι Ι & Χ 一Η Χ Φ Ι &Χ 一Η Χ Φ Ι & Χ 一= Χ Χ Ι
注 ∃ ; ‘、占。 、灰 、乙 符号的右上角’和 ”分别代表下边界层和扰动边界层的理查逊数 、风 、沮度和 湿度边界层厚度 !
Φ 次 <约 占 ΔΝ Θ = , 下层处于中性状态 , 扰动
层处于不稳定状态 <占 ΧΝ Θ = !
Ε ! Χ ! Ε 天气类型对扰动边界层的影 响
从观测资料还可看 出 , 林网化地 区下边界
层 内 , 风速 、温度 、湿度所形成的边界层厚
度差 异不大 , 天气类 型对其 影响也不显
著 ! 扰动边界层不同 , 大气稳定度对风速 、
温度 、 湿度所形成的边界层厚度有显著影
响 , 在稳定层结时 , 风所形成的动力边界
层厚度与温度和水气压形成的边界层厚度
差异较小 , 有时温度和水气压的边界层略
大于动力边界层 , 如表 & 中的 Ε 、 Ο 号 ! 中性
层结时 , 动力边界层要大于温度和水气压
形成的边界层 Ε 一 ΟΛ , 如表 & 中的 Φ 、 Δ 号 ,
不稳定层结时 , 由于高度观测所限 ,差异多
大 , 尚不清楚 , 有待进一步探讨 ! 此外 , 温度
和水气压边界层的厚度基本一致 , 不受天
气类型的影响 !
、至,,止4
一左剐图 Χ 称定层结脚线分布∋ () ! Χ Ψ 6 2 3( , 8 (5 − 6 (4 ? − (2 : (: ‘− 0 4 , 5 − 6 0 −(3(, 0 − (2 : !Ε ! Ε 林网化地 区近地面层 的风速 、温度 、水气压廓线特征
白天地面接收太 阳辐射 , 温度迅速上
升 , 多处于超绝热状态 <不稳定层结 = , 从观
应 用 生 态 学 报 ! 卷
⊥[’5 “
9 5 1
∀ 5 !
∀ ;
5 !
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图 9 中性层结廓线分布
/ ≅Ν 5 9 0 4> ?≅<Α ϑ ≅Ε Δ4 ≅Λ Γ Δ ≅> Φ ≅Φ Φ Α Γ 4 4 Χ < Ε Δ 4 Χ Δ≅?≅Σ Χ Δ ≅> Φ ·
! ! 5 叱Ι 声
! 5 扩‘
5 !
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∀ !
∀ ;
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Φ
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Ψ ;
日月
图
Ψ Ψ Ζ ; 9 ! ! ! !
∀ ; ; ; Ψ
? Β ς 5
⋯一 _一拼飞” 8_匕_
不像定层结廓线分布
/≅忿5 0 4 > ?≅<Α ϑ ≅Ε Δ 4 ≅Λ Γ Δ ≅> Φ ≅Φ Γ Φ Ε Δ Χ Λ <Α Ε Δ 4 Χ 4≅?≅Α Χ Δ ≅> Φ 5
测资料和图 9 中看出 , 扰动层中风廓线 , 虽
然风速随高度 的增加也在增大 , 但风速值
的离散度很大 , 规律性较差 , 说明该层内有
较强的扰动 5 温度和水气压廓线不同 , 随高
度的增加 , 其值在不断的下降 5 由于湍流交
换作用离散度小于风速的离散度 , 基本满
足线性分布规律 5 廓线的垂直高度在 ∀ ; Ι
以上 , 如 Ψ 年 ! 月 ∀ 日下午 点 9 ; 分
系留气球观测资料表明 6表 中的 ∀9 号 7 ,
高度达 ∀Ζ ∗Ι , 尚未到顶 5
夜间 , 在稳定和 中性 层结 时 , 风速 、温
度和水气压随高度的增加 , 其值不断增大 ,
6图 、 ∀ 7 , 稳定层结 时的 廓线垂直高度在
5 ; 一 ! 5 ∗∃ 左 右 , 中性 层 结时 在 ; ∃ 以
上 , 再 向上垂直梯度值近似于零或者在减
小 5 中性层结时 , 风速 、温度和水气压廓线
均满足对数分布规律 , 在扰动边界层内 , 风
廓线的垂直高度要大于温度和水气压廓线
高度 9 一 ∃ 5
9 5 林 网化地 区的动力参数
林 网化地 区速度 “ 5 和地面粗糙度 Ρ;
随湍流交换条件和风速风向等条件的变化
而变化 , 不是一个 固定常数 5 根据观测资料
统计表明 , 旷野对 比点的粗糙度 Ρ 。 大约在
;5 ∀ 一 95 > Σ Ι ,摩擦速度 Γ 5 。与风速有关 , 在
野外观测期间 , 一般在 ; 5 一 ; 5 9 Ι · Ε 一, 之
间 , 从表 ∀ 可见 , 在林网内的下边界层 , 粗
糙度变化可分 为两种情况 , 当 韶 ‘⎯ ; 时 ,
Ρ’ 。 值增加一个数量级左右 , 即 由 ; 一∀变为
; 一‘ , 摩擦速度 “ ‘。 5 变化 不大 α 当 侧 , β ;
时 , 摩擦速度和粗糙度与旷野对 比点相 比
变化不明显 , 变化幅度小且平稳 5 在林网化
地 区扰动边 界层 内 , 摩擦速度 Γ’ 5 和粗糙
度 Ρ ,’; 发生了 巨大变化 , 特别是 在 , 气⎯ 。
时 , 摩擦速度 “ ” 5 比旷野 点增大近 个数
量级 α 而粗糙度 Ρ ,’> 比旷野对 比点粗 糙度
Ρ 。 增加上百倍甚至更大 , 同时变化的幅度
也 比较大 α 当 , 气β > 时 , 摩擦 速度 砂 5 和
Ρ ,’; 增值明显减小 , 摩擦速度 砂 5 只增加了
几倍 , 粗糙度增加 ; 倍以上 , 变化幅度也
比较小 5 从上面观测资料可看出 , 湍流交换
条件对粗糙度的影响要远大于对摩擦速度
的影响 5
结 论
5 林网化地区 , 地面边界层气流结构分
为下边界层 了和扰动边界层 丫 , 下边界层
了厚度约为 ∀ 5 >∃ 左右 , 扰动边界层 护 , 底
部一般在 5 ! 一 ∀ 5 ∗∃ , 变化幅度不大 , 扰动
边 界层 别顶部高 低变化与大气 稳定度有
关 , 稳定层结时 , 顶部可 出现在 一 (∃ 左
右 α在中性层结时 , 顶部 出现在 ; Ι 以上
6相当于 ; ∃ 7 α 不稳定层结时 , 由于湍流交
换 的增强 , 其层 顶高均 超过 <> > Ι 6; ∃ 7
以上 , 甚至到 ∀ Ζ; Ι 6∀ Ζ ∃ 7还没有达到边界
层顶部 5
5 ∀ 由于林网效应 , 上下边界层发生了明
∀ 期 王述礼等 8农田林网化地区近地面层廓线特征研究
表 ∀ 林网化地区边界层的动力参教
Π Χ Λ <Α = 1 ΗΦ Χ Ι ≅Α 钾4Χ毗 Δ Α花 > ? Λ > Γ Φϑ Χ 4Η <5 ΗΑ 4 ≅Φ , ≅Φ ϑ Λ 4 Α Χ Μ Φ Α Δ5 > 4 Μ 4 ΑΝ ≅>Φ
下边界层.> Κ Α 4 Λ > Γ Φ ϑ Χ 4 Η <Χ Η Α 4 扰动
边界层
Π Γ 4 Λ Γ <Α Φ Δ Λ> Γ Φϑ Χ 4 Η <Χ界4
理查逊数, ≅Α Β Χ 4 ϑ Ε > Φ 康擦速度/ 4 ≅Α Δ ≅> Φ 理查逊数, ≅Α Β Χ 4ϑ Ε > Φ
Φ Γ Ι Λ Α 4 ΥΑ <>Σ ≅Δ ΗΓ ‘ 5 6Ι Ε · , 7
; 5 9 Ζ ;
; 。 9 : ∀
; 。 ∀ Ζ
; 5 Ζ 9
; 5 9 9
; 5 9 9
; 5 ! 9 Ψ
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; 5 ∀ !
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; 5 9 Ζ
; 5 9 ∀ Ζ
; 5 ∀ Ζ ;
; 5
; 5 Ζ
; 5 ∀Ψ Ψ
; 。 99 ;
; 5 ∀ 9
; 。 Ψ
; 5 Ψ :
粗糙度, > Γ Ν Β Φ Α Ε Ε
Ρ , > 6Ι 7 Φ Γ Ι Λ Α 4
康擦速度
/ 4≅ Σ Δ ≅> Φ
Υ Α <>Σ ≅Δ Η
Γ 即 。 6Ι 一 7
粗糙度, > Γ Ν Β Φ Α Ε Ε
八 6Ι 7
编号&>5
; 。 ; ; : 9
; 。 ; ∀ ;
; 5 ; Ζ ;
; 。 ; Ζ ;
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一; 5 ;
一 ; 5 ; 9 ∀ ;
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一 ; 5 ; ∀ Ζ ;
一; 5 ; ∀ :
∀ 。 ∀ Ψ
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∀ 。 9 !
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∀ 。 ! 9
∀ 。 ∀
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; 5 Ζ; 9
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; 5 Ψ;
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∀ 5 ! ! 9
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∀ 5 ∀ Ψ
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! 5 ∀ ;
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5 ∀ !
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! 5 Ψ 9 ;
; 5 !
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5 ; :
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5 ∀ Ψ 9
5 ; Ζ 9
5 Ψ Ζ
;,≅心自九) Δ,:。+χΙ&
&几‘:ΥΟ亡口Φ−≅;ΚΩ,几(, &&‘!&Ι‘,一
显变化 ! 夜间 , 下层多处于稳定状态 , 而扰
动边界层往往处于中性状态 ! 白天 , 地面吸
收太阳辐射 , 越接近地面空气温度越高 , 多
处于超绝热状态 , 湍流交换大大增强 , 扰动
边界层和下边界层常常同处于不稳定层结
状态 !
Ο ! Ε 林网化地 区下边界层厚度差异不大 ,
天气类型对其 影响也不显著 , 扰动边界层
不同 , 在稳定层结时 , 风所形成的动力边界
层厚度与温度和水气压所形成的边界层厚
度差异不大 ! 中性层结时 , 动力边界层要大
于温度和水气压形成的边界层 Ε 一 Ο Λ ! 温
度与水气压形 成的边界层厚度基本一样 ,
不受天气类型的影响 !
Ο ! Ο 白天 , 由于天气条件的不 稳定 , 在扰
动边界层 中 , 虽然风速随高度的增加也在
增加 , 但风速值的离散度很大 , 规律性较
差 , 说明该层内有较强的扰动 , 温度与水气
压廓线不同 , 随高度的增加其值在不断的
下降 , 离散值较小 , 基本满 足线性分布 规
律 ! 夜间 , 在稳定和中性层结时 , 风速 、温度
和水气压随高度的增加 , 其值均不断增大 ,
离散度很小 , 有较强的线性分布规律 !
Ο ! Ν 在林 网化地 区下边界层 内 , 粗糙度
ΑΙ ‘和摩擦速度 矿 ! 变化不明显 , 特别是?’ !
几乎无变化 ! 而在扰动边界层内 , ? ! ,’9 Α 。”
与旷野点相 比发生了巨大变化 , 尤其是 ΑΙ ”
要比旷野点的 Α 。 增大两个数量级 !
参考文献
朱 廷暇等 ! & Ξ Ξ Ι ! 棋型林带 附近乱流特征的观侧研
究 ! 中国农业气象 , & & < Ε = ∃ Χ Χ 一 Χ Φ ·
翁笃鸣等 ! &Ξ Μ& ! 小气候和农田小气候 , 农业出版
社 ,北京 , Μ Ε 一 Μ Ο ·
曹新孙等 ! & Ξ ΜΕ ! 农田 防护林学 ! 中国林业出版社 ,
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