夏季巴丹吉林沙漠陆面热状况对边界层高度影响的模拟实验.pdf

第３３卷　第６期 高　原　气　象 Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．６ 　　 　　　　　　　　　　 ２０１４年１２月 ＰＬＡＴＥＡＵＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ　　　　　　　　　　　　　　　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１４ 赵采玲，吕世华，李照国，等．夏季巴丹吉林沙漠陆面热状况对边界层高度影响的模拟实验［Ｊ］．高原气象，２０１４，３３（６）： １５２６ １５３３，ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１３．００１６０． 夏季巴丹吉林沙漠陆面热状况对边界层高度影响 的模拟实验 １－２ １ １－２ １－２ １ 赵采玲 ，　吕世华 ，　李照国 ，　李建刚 ，　韩　博 （１．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室，兰州　７３００００； ２．中国科学院大学，北京　１０００４９） 摘要：利用中尺度天气模式ＷＲＦ对夏季晴天巴丹吉林沙漠地表温度、感热通量和边界层高度进行了数 值模拟，研究了不同陆面热状况下边界层高度的变化特征。结果表明：ＷＲＦ模式可以较好地模拟出沙 漠的陆面热状况和边界层高度的变化；白天感热输送越强、地表温度越高时，对流边界层高度越高；夜 间负感热越强、地表温度越低时，稳定边界层高度越厚。白天对流边界层变化与地表温度、感热通量 变化呈显著的正相关，表明陆面热状况对对流边界层发展和维持的影响较大；夜间稳定边界层变化与 地表温度、感热通量变化的相关性不大，影响夜间稳定边界层发展的因素较多，陆面热状况仅是因素 之一。 关键词：巴丹吉林沙漠；陆面热状况；大气边界层高度；数值模拟 文章编号：１００００５３４（２０１４）０６１５２６０８　　中图分类号：Ｐ４０４ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１３．００１６０ 发展以及气候环境演变有着重要的影响。准确认识 １　引言 和模拟西北干旱区陆面过程和边界层过程对提高该 ［１０］ 　　大气边界层是指直接受地面影响的那部分对流 地区天气预报和气候预测十分重要 。鉴于西北 层，它响应地面作用的时间尺度为１ｈ或更短，高 干旱区边界层的重要性，已有学者做了相关的研究 ［１］ ［１１－１７］ ［１１］ 度可达数公里 。大气边界层湍流垂直交换明显， 并得到了一些有益的结果 。张强等 通过对 对地面与大气之间的动量、热量和水汽交换起着非 野外观测实验资料分析发现，地面热力和近地面大 ［２］ 气运动特征为这种独特的大气边界层结构提供了较 常重要的作用 。大气边界层高度是大气边界层 ［１２］ 特征物理参数中最重要的参数之一，它直接决定了 好的物理支持。赵建华等 利用热力学方法对其 大气的环境容量，也强烈影响着对流活动的发展和 进行了定量分析，发现热力因素是西北干旱区对流 ［３］ 边界层产生的主要原因，感热又是最根本原因。在 演变 。 　　陆面热力过程和大气边界层过程是气候系统中 分析观测数据和建立模型的基础上，部分学者还采