Page 215 - 《高原气象》2022年第1期

1 期 杨 斌等：青藏高原东部拉萨河下游地区大气湍流交换特征研究 213
表1 青藏高原地区大气近中性条件下风速归一化标准差
Table 1 Normalized standard deviation of wind speed under atmosphere stable conditions in the Qinghai-Tibet Plateau
风速归一化标准差
观测位置 下垫面类型 时间 参考文献
σ u /u * σ v /u * σ w /u *
蔡公堂（本文） 高寒草甸 8-9月 2. 84 2. 73 1. 07 本研究
10-11月 3. 23 3. 19 1. 22 本研究
疏勒河上游 高寒草甸 5-9月 3. 40 3. 08 0. 96 吴灏等（2013）
玛曲观测场 高寒草甸 1-7月 3. 11 2. 74 0. 96 陈云刚等（2014）
理塘观测站 高山草甸 2-4月 4. 30 4. 10 1. 00 李英等（2008）
安多（那曲地区） 高寒草甸 5-9月 4. 01 3. 85 1. 43 马耀明等（2002）
聂荣观测站 高寒草甸 7-8月 3. 93 3. 88 1. 06 杨丽薇等（2017）
昌都观测站 高山峡谷草地 5-6月 3. 45 3. 15 1. 30 卞林根等（2001）
珠峰北坡 高原河谷草甸 4-12月 3. 36 3. 20 1. 08 仲雷等（2006）
当雄河谷区 河谷草甸 - 3. 40 2. 45 1. 15 周明煜等（2000）
羊卓雍错流域 湖面 4-10月 3. 54 3. 88 0. 77 沈鹏珂和张雪芹（2019）
改则地区 干旱草地 6-7月 3. 21 2. 69 1. 46 刘辉志和洪钟祥（2000）
绒布寺河谷区 稀疏植被 6-12月 3. 10 2. 93 1. 05 刘辉志等（2007）

生长季相差较大，非生长季时期风速标准差增加， 性条件受低频限制。垂直方向风速分别和温度及
主要原因一方面是前文所论述的研究区水平方向湍 气体协谱的惯性副区斜率高于-4/3，但高频区未出
流强度较大，另一方面在非生长季时期，下垫面地 现，利用涡度相关技术在本研究可以较好地观测地
表粗糙度降低，减小了地表对湍流的粘滞力，水平 气交换为代表的大气资源。
方向风速增加。因此在相似性规律研究中，应考虑 （4） 各方向风速归一化标准差与大气稳定度
生长季和非生长季植被变化对风速归一化标准差与 关系符合 1/3 幂次律，满足相似性普适规律，其中
大气稳定度关系拟合的影响，特别是对于地表植被 生长季近中性条件下， σ u /u * 、 σ v /u * 和 σ w /u * 分别为
覆盖度较大且湍流条件时间变化差异较大的区域。 2. 84，2. 73 和 1. 07，非生长季时期三者增加，分别

5 结论 为3. 23，3. 19和1. 22。
（5）经过对比研究，本研究区风速归一化标准
利用蔡公堂地区的闭路涡度相关通量观测系 差的 1/3 幂次律系数与其它青藏高原草甸植被的风
统，对青藏高原东部拉萨河下游地区的高寒草甸下 速归一化标准差 1/3 幂次律系数基本一致。但生长
垫面进行通量观测，通过研究区湍流微气象特征， 季或大气不稳定条件下的相似性规律更明显，有利
分析了该区域生长季和非生长季不同大气稳定条 于利用普适函数对大气湍流活动等大气资源进行
件下湍流谱特征和相似性规律，主要结论如下： 模拟预测。
（1） 净生态系统 CO 交换（NEE）和蒸散（ET） 本研究分析了生长季和非生长季时期闭路涡
2
之间具有明显的耦合关系，该区域在生长季表现为 度相关系统在本研究区观测的湍流谱特征，验证了
-2
碳汇，NEE 日均值为-2. 3 gC·m ·d ，非生长季表
-1
闭路设备在该区域精确观测的适用性，有利于仪器
-2
-1
现为碳源，NEE日均值为1. 1 gC·m ·d 。
的长期定位观测研究，今后将根据本研究结果，加
（2） 大气稳定度的日变化受生长季和非生长
强本研究区陆-气相互作用的模型模拟研究，并进
季下垫面植被变化的影响较小，主要随动量通量的
一步验证本研究区碳的源汇属性。
增加而降低。因此本研究区大气中的湍流动能是
该区域通量研究的一个重要自然影响因素。 参考文献：
（3） 本研究区不同大气稳定度观测所得出的
Baldocchi D D，2020. How eddy covariance flux measurements have
湍流谱较完整，各方向风速谱以及温度谱的惯性副
contributed to our understanding of global change biology［J］.
区斜率遵循-2/3规律，水平方向的湍流运动较为剧 Global change biology，26（1）：242-260.
烈，满足各向同性条件，而垂直方向湍流的各向同 Cleveland W S，Devlin S J，1988. Locally weighted regression：An