Page 145 - 《高原气象》2022年第5期
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高 原 气 象 41 卷
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图5 各模拟试验不同高度（0. 2 h，0. 5 h 和1. 0 h）处垂直速度模拟结果的水平分布（单位：m·s ）
h是各试验的热力边界层高度
Fig. 5 Horizontal distributions of vertical velocity simulation results at different heights（0. 2 h，0. 5 h and 1. 0 h）
of each simulation. Unit：m·s . The h was the thermal boundary layer height of each simulation
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图6 各模拟试验10 m 高度处风速模拟结果的水平分布（单位：m·s ）
Fig. 6 Horizontal distributions of wind speed at 10 m height of each simulation. Unit：m·s -1
LES，在理想条件下分别讨论了地表加热、低层风 用将自由大气内更多温暖且动量大的空气与边界层
切变和地表粗糙度对边界层结构产生的影响，以及 大气混合，湍流动能也相应增大。该变化能够反映
它们的综合影响。主要结果如下： 平坦均匀地形下的热力作用对边界层结构的影响。
（1） 对于平坦均匀的农田下垫面，地表加热增 （2） 在平坦下垫面情况下，低层风切变增大
强 5 倍后，热力边界层高度升高 28. 3%，动力边界 0. 5 倍后，热力边界层高度增加 11. 9%，动力边界
层高度升高 29. 9%；夹卷层厚度增大 120. 8%，湍流 层高度降低6%，夹卷层厚度增加31. 2%，湍流动能
动能增大 45. 7%。地表加热作用的增强，增大了边 增大 25. 7%。低层风切变增大，使得低层的湍流动
界层内的位温和垂直速度，使得对流作用增强，边 能和垂直速度增大，虽然没有直接增加地表加热作
界层顶部不断向上发展，夹卷层厚度增大，夹卷作 用的影响明显，但也使得边界层高度和夹卷层厚度
