温江站夏季大气边界层垂直结构特征

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1、研究论文第11卷第4期沙漠与绿洲气象2017年8月DesertandOasisMeteorology卢萍，杨康权，李英.温江站夏季大气边界层垂直结构特征[J].沙漠与绿洲气象，2017，11（5）：1-8.doi：10.12057/j.issn.1002-0799.2017.05.001温江站夏季大气边界层垂直结构特征121卢萍，杨康权，李英（1.中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，成都610072；2.四川省气象台/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，成都610072）摘要：利用温江观测站边界层塔和探空获取的观测资料，从地表物理量的日变化、边界层的

2、垂直结构及逐日变化这些方面分析该站夏季边界层特征，得到以下结论：（1）地表各物理量都具有明显的日变化特征，呈现一峰一谷的演变状态，其中地表热通量/动量通量/气温以及风速的峰值皆出现在午后，谷值出现在凌晨，湿度与气温日变化是反位相的。（2）近地层低层大气气温在早晚时段，随高度的增加而增大，呈逆温状态；午间时段随高度的增加而减小。9m以下大气在午后的比湿梯度最大。风速值随着高度的增高而增大，风切变随着高度的增高而减小。（3）探空观测的边界层垂直结构显示：夏季温江站早晚边界层大气层结稳定，而午后表现为典型的混合边界层特征。大气温/湿度随高度增长而降低，各个时次温/湿度的差异都主要集中边界层低层

3、，越靠近地面大气温/湿度差异越突出。8:00时的温度最低，14:00时最高。14:00时的大气比湿最小，2:00时和20:00时较大。近地层风速随高度增长较快，在离地2~300m左右高度达到一个极值，4个时次的风速差异不大。（4）地表温度、短波辐射、感热通量对边界层的高度和降水都有一定的影响。关键词：边界层；探空；日变化；廓线；温江站中图分类号：P文献标识码：A文章编号：1002-0799（2017）05-0001-08[9]1引言度及其层结的季节变化。徐桂荣等利用探空资料大气边界层是贴近地球表面并与之有直接作用估算青藏高原及下游地区大气边界层高度。宋星灼[1-2][10]的大气层，是地

4、球表面与自由大气间进行物质、等利用1998年第2次青藏高原大气科学实验资[3-4]能量、热量和水汽交换的必经气层，因此，研究大料，对比分析了高原边界层演变规律，以及实验站干气边界层变化和特征一直是气象学研究的重大课题季、雨季不同时期的高原边界层发展规律异同。李英[11]之一。而观测资料是揭示天气、气候变化的基础之基等利用理塘大气综合观测站资料对比分析了冬、[5][6][12]础，卞林根等通过观测资料研究了北京冬季城区夏近地层微气象特征和湍流输送情况。霍文等利[7]大气边界层结构特征。李茂善等利用无线电探空用在古尔班通古特沙漠腹地系留气艇边界层试验仪观测资料研究了藏北高原地区干、雨季大气边

5、界的探测资料，分析了沙漠腹地近地层风、温、湿等层结构的不同特征，指出藏北高原地区边界层干季气象要素廓线垂直分布特征及其变化情况。胡义成[13-14]的对流混合层高度明显高于雨季时的对流混合层高等利用L波段雷达探测的高空资料，分析了边[8]度。王喜全等利用北京月坛公园180m铁塔城市界层内气温、风向、风速和相对湿度的垂直分布及其边界层常规微气象观测资料，分析了城市边界层温时间变化特征。以上研究都是基于直接的观测资料，从多个方面揭示了边界层大气的基本特征。收稿日期：2016-10-09；修回日期：2017-04-12中国气象局成都高原气象研究所近年来在温江基金项目：资助项目：国家自然科学基金

6、项目（41405145），成都高原[14][15]观测站进行了西南涡加密探空以及边界层塔的气象研究所开放实验室基金项目(BROP201714)作者简介：卢萍（1976-），女，副研究员，从事天气分析、数值模拟、资同步观测，取得了较为完善的边界层大气结构及湍料分析工作。E-mail:abc-123@mail.iap.ac.cn流输送观测资料；有助于加深青藏高原下游地区边95研究论文沙漠与绿洲气象第11卷第5期DesertandOasisMeteorology2017年10月界层大气变化规律和湍流特征的理解和认识。本文热通量的平均日变化分布（图2a）可知，感热和潜热利用2015年6月21—7

7、月31日在温江观测站获取通量都具有明显的日变化特征：感热通量白天为正，一手观测资料，分析其大气边界层结构及其变化，以数值大，早晚数值小，接近于零，感热通量极大值出2期给出该站完整的边界层结构特征。现在13：00时，其值约为98.79W/m，极小值出现在20：00时，其值约为-5.46W/m，说明白天有大量的热2边界层站的位置、观测变量和观测时段量以湍流形式从地面传递给大气。潜热通量极大值温江地区位于成都平原西部，青藏高原东坡以和极小