广东大亚湾近地层气象梯度观测资料分析分析

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1、中山大学硕士学位论文广东大亚湾近地层气象梯度观测资料分析研究图l广东大亚湾核电站地理位置本文主要利用2003年广东大亚湾核电站厂址气象铁塔10m和80m观测得到的近地层梯度资料，重点分析厂址地区近地层风温场结构、稳定度性质和海陆风的演变过程。本研究不仅可以丰富边界层理论，而且对沿海地区经济建设也有重要的应用价值。1．2国内外研究概况由于观测实验和数据的获取较为方便，近地层的研究开展得比较早。早在1920年，理查森就开始近地层湍流输送方面的研究陷1；随后，Taylor、卡门、莫宁与奥布霍夫等人的试验和理论研究成果，不断完善了近地层理论的体系。1982年，Dyer“1等利用1976年澳

2、大利亚国际湍流对比试验对Monin—Obukhov理论进行完善，使得该理论有了极大的应用价值。1971年Wyngaard巧1提出了局地自由对流近似，补充了近地面层相似理论在局地自由对流时的空白。澳大利亚的Wanggara实验和美国的Minnesota实验、Deardorff的大涡模拟试验，极大地促进了对大气边界层物理结构的研究。中山大学硕士学位论文广东大亚湾近地层气象梯度观测资料分析研究近年关于近地层湍流输送方面的研究引起了更多人的注意。如K．Baumann等哺1对边界层两年的雷达探测资料进行了统计分析；StefanEmeis等【7】利用声雷达和云幂测量仪等测量工具分析了大气边界层

3、的结构：DjamalKhelif等【8】分析了日本东海岸冬季的大气边界层结构和海气交互作用。大气边界层研究是实验性很强的科学，我国以往由于经济落后，研究相对落后，但也取得过很辉煌的成果∞-1羽，女N1940年周培源提出的湍流应力方程模式被认为是湍流模式理论开始的标志；周秀骥70年代提出的湍流分子动力学理论有很独到的见解；1981年周明煜对大气边界层湍流场团块结构的提出是对湍流结构的新认识。近年我国内陆地区近地层的研究已经开展很多工作n3—3¨。如曹文俊，朱汶等对大气稳定度分类的工作；刘树华等人对不同下垫面近地层湍流输送的工作；陆龙骅，卞林根等对北京城市近地层得气象特征的分析研究：苗

4、曼倩，曹鸿等对青藏高原大气边界层的湍流特征量的分析。我国沿海近地层的研究也取得了一定进展‘32’4踟，如范绍佳等人对沿海地区大气稳定度、风场特征、大气扩散参数等的分析，杨林对海陆边界层100m以下环境大气变化若干气象特征的分析研究等。虽然国内已陆续开展了对沿海近地层特征的研究，但专门针对大亚湾地区沿海近地层气象要素的分析研究尚不多。由于沿海地区近地层变化规律较为复杂，本文根据中山大学大气科学系2003--2004年在广东大亚湾核电站厂址气象铁塔10m和80m观测得到的近地层梯度资料，分析厂址沿海地区近地层风温场结构、稳定度、海陆风和风廓线特征。中山大学硕：L学位论文广东大Ⅱ湾近地层

5、气象梯度观测资料分析研究第2章资料来源和处理方法本文所用的资料来源于中山大学大气科学系2003年在位于广东大亚湾核电站厂址80m高的气象铁塔进行梯度观测的梯度资料，包括lOm和80m的风向、风速、温度梯度资料和1．5m的相对湿度资料，同时还分析了2004年的气象铁塔梯度观测的风向风速梯度资料，主要对近地层垂直温度梯度、大气稳定度、风随高度的变化和海陆风等进行统计分析和研究。2．1资料和研究地区的气候概况2．1．1研究地区地理位置与地形特征广东大亚湾核电站厂址位于东经114033’00”，北纬22。36’oo”，在深圳市东部大亚湾畔面临大亚湾，背靠排牙山，是一个沿海厂址，如图2．1．

6、1～图2．1．2。图2．1．1广东大亚湾核电站厂址附近地理特征中山大学硕二b学位论文广东大砸湾近地层气象梯度观测资料分析研究图2．1．2广东大亚湾核电站厂址附近地形图大亚湾核电站周围地形和下垫面十分复杂。地形以山丘为主，其中最高的排牙山(7JOm)位于岭澳核电站以北3500m处。因此，大亚湾地区所受的环流系统影响会比较复杂多样，不仅有大尺度天气过程的环流系统，还会有因局地海陆效应引起的海陆环流、因地形作用形成的山谷环流的共同影响，将导致大亚湾近地层结构复杂化。2．1．2观测资料概况资料来源于2003年和2004年大亚湾厂址80m气象铁塔梯度自动测量系统。80m气象铁塔梯度自动测量系

7、统观测资料包括：lOm、80m的每小时每10分钟平均温度；lOrn、80m的每小时每10分钟的平均风速：lOm、80m的每小时每10分钟平均风向；lOm、80m的每小时每10分钟的风向标准差。80m气象塔梯度自动测量系统2003年共获得50842组有效的每lO分钟的观测数据，数据捕获率为96．7％，2004年共获得50028组有效的每10分钟的观测数据，数据捕获率为94．9％。1．5m处的观测资料包括每小时每10分钟的温度、相对湿度和气压的观测数据。_。。。。。●__