大气边界层和陆面过程的模拟和观测

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题名	大气边界层和陆面过程的模拟和观测
作者	杜岳
学位类别	硕士
答辩日期	2003
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	李家春
关键词	大气边界层陆面过程植被层湍流大涡模拟防风林带结皮层
学位专业	流体力学
中文摘要	大气边界层和陆面过程是环境问题的重要组成部分。本文从三个方面对大气边界层和陆面过程进行了研究。首先应用大涡模拟方法，模拟了植被层湍流。这部分内容是在原有工作基础上开展的。在本论文中，增加了水汽输运方程，并且．改进了植被模型。所得结果包括平均量，湍流统计量（剪应力、偏斜度、平坦度等），水热通量，与观测结果进行比较，符合较好。在此基础上，通过改变植被顶部的辐射量以及叶面积指数，模拟了不同条件下的流动，从而对植被层湍流有个更深入的认识。另外，在计算结果中，也发现了已经由现场观测到的大涡下扫结构和温度斜坡型。这些湍流相干结构进一步印证了Raupach（1996）的观点：植被层湍流在某种意义上是一种混合层的比拟。在第一部分工作的基础上，我们进行了防风林带湍流的模拟。我们在方程中加入动量、能量、质量的源汇项，以此模拟植被与大气之间的相互作用。与传统的将防风林简化为多孔介质障碍物的方法相比，我们的模型更加合理。得到了包括风速、湍流强度、虚位温、湿度等一系列物理量的水平和垂直分布。与实验进行了比较，结果比较满意。在最后，我们通过现场实验和数值模拟，研究了沙坡头人工植被区的结皮层对土壤水分入渗的影响。在数值模拟中，使用的是一个一维的大气-植被-土壤祸合模式。计算结果与实验数据符合较好，可以合理地解释人工植被区的植被演替，为当地治理沙漠提供了科学依据。
索取号	30061
语种	中文
学科主题	流体力学
公开日期	2009-04-13 ; 2009-08-25
出处	[硕士论文].北京.中国科学院力学研究所,2003
内容类型	学位论文
源URL	[http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/22976]
专题	力学研究所_力学所知识产出(1956-2008)
推荐引用方式 GB/T 7714	杜岳. 大气边界层和陆面过程的模拟和观测[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2003.