Page 227 - 《高原气象》2025年第5期

5 期 姜 平等：夏季午后重庆大气边界层垂直结构分析 1345
同日期大气边界层的位温及比湿廓线（限于篇幅， 8

月 8 日、 8 月 9 日、 8 月 11 日、 8 月 13 日以及 8 月 14
日等 5 天的廓线未给出）。多云条件下， 大气边界
层位温的垂直结构与天气条件为“晴”时较为相似，
也具有较为明显的对流边界层特征， 但强度整体较

弱（图 4）。具体而言， 大部分日期在近地面存在较
弱的超绝热递减层， 厚度较低， 在 100 m 以下， 递
-1
减率也较小， 普遍低于 8. 0 ℃‧km 。其次， 对流边
界层高度相对较低， 平均为 1. 0 km 左右， 部分日期

的边界层高度能达到 1. 8 km 及以上（如 7月 18日）。
另外， 有 3 天（6 月 3 日、 6 月 14 日和 7 月 3 日）在混
合层顶部存在明显的超绝热递减现象， 这可能与该
时段前后的天气系统有关。比如 7 月 3 日午后， 重

庆西部受低层的低压系统控制， 西部的西北偏西气
流携带较冷空气入侵低层（如 850 hPa）， 造成低层
位温廓线出现超绝热递减现象。与晴朗天气条件 图5 2016年7月8日大气边界层位温（黑色实线， 单位： ℃）、
-1
比湿（黑色虚线， 单位： g‧kg ）和风场（黑色风向杆，
相比， 大部分日期的夹卷层相对较厚， 如 6 月 5 日
-1
-1
单位： m‧s ； 短线代表5 m‧s ）廓线
的夹卷层厚度能达到1. 0 km。
标志“CBL” “EL”和“FA”分别表示大气边界层的对流边界层、 夹卷
对多云条件下不同日期的边界层湿度和风等 层和自由大气， 灰色横线为大气边界层不同层次的分界线
其他要素廓线进行分析， 归纳总结出大气边界层的 Fig. 5 The profiles of potential temperature （black solid line，
-1
unit： ℃）， specific humidity （black dashed line， unit： g‧kg ）
共性特征。以 7 月 8 日（图 5）为例， 此时地面的蒸
-1
-1
and winds （black barbs， unit： m‧s ； half barb denotes 5 m‧s ）
腾/蒸发作用较弱。混合层内， 比湿随高度基本保 on July 8， 2016. The symbols ‘CBL’ ‘EL’ and ‘FA’ repre‐
持不变或略微增加， 在混合层上部， 存在明显的逆 sent the convective boundary layer， entrainment zone and free
湿层； 夹卷层以内， 比湿迅速减少； 再向上到自由 atmosphere， respectively， and the horizontal grey lines
depict the boundaries of different layers
大气， 比湿则逐渐减少。可见， 除了近地面层以
外， 比湿的垂直特征与天气晴朗时基本一致。在风 短暂不变或略微上升的特征， 这两层类似于上午时
-1
速风向的变化上， 大部分日期都以 5. 0 m‧s 以下的 段 边 界 层 的 稳 定 边 界 层（SBL）和 残 余 混 合 层
低风速或静风为主， 且风速垂直切变不明显； 在混 （RML）。在阴天条件下的 26 天中， 有 6 月 4 日、 6
合层以内， 风向则随高度顺时针旋转。
月 8 日、 7 月 7 日等总共 10 天均明显地表现出这两
3. 3 阴天条件下大气边界层特征
层的结构。
图 6 为重庆夏季午后天气条件为“阴”时， 不同
以 6月 8日（图 7）为例， 分析阴天条件下湿度和
日期大气边界层的位温及比湿廓线（限于篇幅， 8月
风的垂直变化。整体而言， 比湿的垂直变化与位温
26 日和 8 月 29 日等 2 天的廓线未给出）。阴天条件
相反， 在混合层和残余混合层内， 比湿随高度基本
下， 大气边界层的结构有别于午后的对流边界层，
保持不变， 在稳定边界层和夹卷层， 比湿随高度迅
而与典型的上午时段（09:00 -11:00）的边界层结构
类似（张强和王胜， 2008）（图 6）。在近地面， 大部 速减少。此时， 边界层风仍然维持在较小量级， 且
分日期仍然存在厚度较低的超绝热递减层。该层 风向随高度基本保持不变。整体来看， 比湿垂直结

-1
之上是混合层， 整体厚度不高， 基本都在 800 m 以 构与温度高度相关， 风速大都小于 5 m‧s 甚至为静
下。之后位温随高度递增， 再往上位温随高度呈现 风， 相较而言， 风向变化较为分散。