現(xiàn)代自然地理小論文----馬建勇

1、沙漠地區(qū)近地層能量交換特征沙漠地區(qū)近地層能量交換特征姓名姓名:馬建勇馬建勇專業(yè)專業(yè):自然地理自然地理試驗(yàn)試驗(yàn)20002000年5月6月在甘肅敦煌進(jìn)行的野外觀測資料月在甘肅敦煌進(jìn)行的野外觀測資料對西北干旱區(qū)臨近綠洲對西北干旱區(qū)臨近綠洲荒漠戈壁大氣濕度特征和在綠洲影響下大氣的逆濕和負(fù)水汽通量與風(fēng)向和大氣荒漠戈壁大氣濕度特征和在綠洲影響下大氣的逆濕和負(fù)水汽通量與風(fēng)向和大氣穩(wěn)定度的關(guān)系進(jìn)行了分析研究。劉樹華等建立了一個(gè)研究荒漠下墊面陸面物理穩(wěn)定

2、度的關(guān)系進(jìn)行了分析研究。劉樹華等建立了一個(gè)研究荒漠下墊面陸面物理過程與大氣邊界層相互作用的模式過程與大氣邊界層相互作用的模式并模擬了荒漠下墊面的土壤環(huán)境物理、地并模擬了荒漠下墊面的土壤環(huán)境物理、地面熱量通量、蒸發(fā)、蒸散及大氣邊界層結(jié)構(gòu)特征面熱量通量、蒸發(fā)、蒸散及大氣邊界層結(jié)構(gòu)特征還對主要的環(huán)境物理參數(shù)進(jìn)還對主要的環(huán)境物理參數(shù)進(jìn)行了敏感性實(shí)驗(yàn)行了敏感性實(shí)驗(yàn)。梅凡民利用風(fēng)溫廓線法在毛烏素沙漠的一塊平坦沙地上進(jìn)行。梅凡民利用風(fēng)溫廓線法在毛烏素

3、沙漠的一塊平坦沙地上進(jìn)行了觀測試驗(yàn)了觀測試驗(yàn)并分別計(jì)算了中性、穩(wěn)定、不穩(wěn)定大氣層結(jié)的空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度。并分別計(jì)算了中性、穩(wěn)定、不穩(wěn)定大氣層結(jié)的空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度。何清等研究了沙漠綠洲交界處肖塘地區(qū)的空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度何清等研究了沙漠綠洲交界處肖塘地區(qū)的空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度得出粗糙度隨下得出粗糙度隨下墊面性質(zhì)變化明顯墊面性質(zhì)變化明顯與穩(wěn)定度呈正相關(guān)與穩(wěn)定度呈正相關(guān)與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)摩擦速度隨粗糙度摩擦速度隨粗糙度增大而減小。增大而減小。

4、2沙漠地區(qū)大氣邊界層特征沙漠地區(qū)大氣邊界層特征2.2.1邊界層特征邊界層特征沙漠邊界層與濕潤地區(qū)相比沙漠邊界層與濕潤地區(qū)相比其邊界層厚度、干燥和沙塵含量等都是非常其邊界層厚度、干燥和沙塵含量等都是非常獨(dú)特的。首先沙漠地區(qū)少云獨(dú)特的。首先沙漠地區(qū)少云地表干燥地表干燥以致地表往往能達(dá)到很高的溫度以致地表往往能達(dá)到很高的溫度輸送到大氣中的感熱通量很大送到大氣中的感熱通量很大使得混合層加深使得混合層加深由此沙漠邊界層通常比較厚由此沙漠邊界層通常

5、比較厚而且一般是白天比較深厚且一般是白天比較深厚夜間較低夜間較低這是由地表熱力和近地層大氣運(yùn)動(dòng)所形成的這是由地表熱力和近地層大氣運(yùn)動(dòng)所形成的獨(dú)特的大氣熱力邊界層結(jié)構(gòu)決定的。綠洲的獨(dú)特的大氣熱力邊界層結(jié)構(gòu)決定的。綠洲的冷島效應(yīng)和臨近綠洲沙漠或隔壁的冷島效應(yīng)和臨近綠洲沙漠或隔壁的逆濕現(xiàn)象是綠洲與沙漠環(huán)境相互作用的結(jié)果逆濕現(xiàn)象是綠洲與沙漠環(huán)境相互作用的結(jié)果。沙漠地區(qū)近地層比濕是夜間大于。沙漠地區(qū)近地層比濕是夜間大于白天白天陰天大于晴天陰天大于

6、晴天普遍存在逆濕現(xiàn)象普遍存在逆濕現(xiàn)象強(qiáng)逆濕則主要出現(xiàn)在夜間尤其是凌強(qiáng)逆濕則主要出現(xiàn)在夜間尤其是凌晨白天雖然也出現(xiàn)逆濕白天雖然也出現(xiàn)逆濕但強(qiáng)度普遍較弱但強(qiáng)度普遍較弱。在塔克拉瑪干沙漠腹地。在塔克拉瑪干沙漠腹地晴天夜晴天夜間比濕較大間比濕較大白天較小白天較小沙塵日夜間比濕變化平緩沙塵日夜間比濕變化平緩在沙塵暴發(fā)生時(shí)在沙塵暴發(fā)生時(shí)比濕急比濕急劇增大劇增大并有弱的逆濕現(xiàn)象存在。并有弱的逆濕現(xiàn)象存在。2.2.2近地層特征近地層特征沙漠表層熱量交換

7、沙漠表層熱量交換(也稱沙漠表層熱通量也稱沙漠表層熱通量)是沙漠地表面熱量平衡中的主要是沙漠地表面熱量平衡中的主要影響因素。表征近地面層湍流發(fā)展強(qiáng)弱程度的物理量之一就是湍流交換系數(shù)影響因素。表征近地面層湍流發(fā)展強(qiáng)弱程度的物理量之一就是湍流交換系數(shù)湍流交換系數(shù)隨高度的增加而增大湍流交換系數(shù)隨高度的增加而增大。干旱地區(qū)戈壁下墊面卡曼常數(shù)為。干旱地區(qū)戈壁下墊面卡曼常數(shù)為:0.390.390.010.01就沙漠地區(qū)的動(dòng)量和感熱總體輸送系數(shù)而言就沙

8、漠地區(qū)的動(dòng)量和感熱總體輸送系數(shù)而言在沙漠裸露地表上在沙漠裸露地表上其粗其粗糙度隨風(fēng)速變化不明顯糙度隨風(fēng)速變化不明顯因此可視為常數(shù)因此可視為常數(shù)中性總體輸送系數(shù)不隨風(fēng)速變化中性總體輸送系數(shù)不隨風(fēng)速變化。干旱地區(qū)不同類型地表近地層湍流輸送的風(fēng)速隨地表粗糙度增大而變大干旱地區(qū)不同類型地表近地層湍流輸送的風(fēng)速隨地表粗糙度增大而變大湍流湍流輸送變強(qiáng)輸送變強(qiáng)且湍流輸送強(qiáng)度與地面粗糙元密度有關(guān)。沙漠湍流交換系數(shù)隨且湍流輸送強(qiáng)度與地面粗糙元密度有關(guān)。沙

9、漠湍流交換系數(shù)隨高度的升高而增大高度的升高而增大。沙漠春季近地面層風(fēng)速梯度依次增大。沙漠春季近地面層風(fēng)速梯度依次增大湍流動(dòng)量、熱量交湍流動(dòng)量、熱量交換系數(shù)依次減小換系數(shù)依次減小。干旱地區(qū)可能是一個(gè)水汽輸送和熱能的匯。沙漠地區(qū)蒸發(fā)量。干旱地區(qū)可能是一個(gè)水汽輸送和熱能的匯。沙漠地區(qū)蒸發(fā)量很小很小地表熱量平衡中以感熱為主地表熱量平衡中以感熱為主潛熱可以忽略不計(jì)潛熱可以忽略不計(jì)而且干旱地區(qū)能量和而且干旱地區(qū)能量和物質(zhì)湍流輸送的參數(shù)化必須考慮層結(jié)

10、影響物質(zhì)湍流輸送的參數(shù)化必須考慮層結(jié)影響否則將造成嚴(yán)重誤差否則將造成嚴(yán)重誤差。沙漠地區(qū)的湍流能量交換具有明顯的日變化特征。如塔克拉瑪干沙漠腹地沙漠地區(qū)的湍流能量交換具有明顯的日變化特征。如塔克拉瑪干沙漠腹地湍流能量平衡特征是湍流能量平衡特征是:湍流各分量基本上以當(dāng)?shù)貢r(shí)間湍流各分量基本上以當(dāng)?shù)貢r(shí)間12:0012:00時(shí)為中心時(shí)為中心呈對稱分呈對稱分布。凈輻射、土壤熱通量、感熱通量具有非常明顯的日變化特征布。凈輻射、土壤熱通量、感熱通量具有