黄土高原复杂地形条件下湍流观测的各态历经性检验

作     者：陈晋北 陈霄文 荆肖军 贾伟 余晔 赵素平 Chen J;Chen X;Jing X;Jia W;Yu Y;Zhao S

作者机构：中国科学院寒旱区气候变化与陆面过程重点实验室中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 Penn State College of EngineeringPennsylvania State UniversityCenter 16802USA 太原市气象局太原030082 

出 版 物：《中国科学：地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2021年第51卷第2期

页      面：299-313页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41675014、91437103) 甘肃省科技计划项目(编号:18JR2RA005)资助 

主　　题：湍流各态历经性 湍流分布特征 大气层结稳定度 湍流谱 带通滤波 

摘      要：为了揭示黄土高原复杂地形条件下湍流涡旋的分布特征,提高湍流观测的精度,湍流的各态历经性研究随即成为实验研究的首要问题.文章利用甘肃省平凉市白庙塬地形条件下单点湍流观测的结果,对比分析并揭示了从稳定层结到不稳定层结,除小于10min尺度的湍流易于满足各态历经性外,地形易造成周期性存在的大尺度湍流相干结构.与平坦下垫面湍流相比,塬区10~40min的大尺度湍流定常性更好,也易于满足各态历经性.在极不稳定层结条件下,风速较小,并具有明显的大尺度周期性波动,同时伴随平稳的增温趋势,因此造成大尺度风速湍流和温度湍流都较易于满足各态历经性;但在极稳定层结条件下,湍流间歇性则造成大尺度风速和温度波动的非周期性较强,湍流不易于满足各态历经性.