Page 212 - 《高原气象》2022年第1期

高 原 气 象 41 卷
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3. 3 大气湍流相似性规律 各方向湍流风速的普适性规律较弱。
生长季和非生长季湍流各方向风速归一化标 大气不稳定条件下［图 10（a），（c）］，垂直风速
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准差（σ u /u * ， σ v /u * 和 σ w /u * ）与大气稳定度之间的关 与温度协方差（W'T' ）随 ξ 增加呈先升高后下降的单
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系都满足 1/3 次幂规律（图 8，图 9）。其中生长季大 峰变化特征， W'T'>0，即热量随垂直方向的风速从
气不稳定条件下的 σ u /u * ， σ v /u * 和 σ w /u * 样本点的拟 地表向大气传递，并在大气稳定度为-0. 1~-0. 01
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合效果最好，决定系数（R）分别为 0. 58、0. 59 和 的范围内， W'T' 较高，说明此时地表与大气之间热
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0. 74，而大气稳定条件下，在大气稳定度为 0. 01~ 量交换强度较大，当大气向中性或稳定状态转换时
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0. 1 的区间内 σ u /u * ， σ v /u * 和 σ w /u * 样本点较为离散。 （ξ>-0. 01）， W'T'趋于 0 并开始向负值方向转变，此
中性的条件下， σ w /u * 低于 σ u /u * 和 σ v /u * ，主要由于 u 时地表与大气之间热量交换强度最低。当大气为
和 v 方向的湍流强度大于 w 方向的湍流强度。非生 稳定度条件时［图 10（b），（d）］，即热量从大气向地
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长季 σ u /u * 、 σ v /u * 和 σ w /u * 拟合曲线的 R 均低于生长 表传递，但强度较弱。可以得出当大气稳定度发展
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季时期的 R ，其中大气稳定条件下的 R 最低，此时 为一定条件时，有利于地表与大气中湍流的热量交

图8 生长季u（a，b）、v（c，d）和w（e，f）风速归一化标准差与大气稳定度的关系
红色直线为拟合曲线，***表示极显著，**表示较显著，*表示显著
Fig. 8 The relationship between the normalized standard deviation of wind speed of u（a，b）、v（c，d）and w（e，f）
and atmosphere stability during the growing season. The red solid line indicates the fitting curve.
*** means extremely significant，** means more significant，* means significan