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热带季节雨林林内近地层湍流特征

谭正洪  张一平  宋清海  姚玉刚  于贵瑞  孙晓敏  
【摘要】:本文利用高频响应(10Hz)的三维超声风速仪(CSAT3)和红外气体分析仪(Li-7500)在热带季节雨林中4.2m高度4年持续监测的数据探讨了林内近地层大气的湍流特征。主要的研究发现有:林内近地层的风速增量频率分布与自由大气中的监测结果相类似,表现为大尺度近似正态分布,小尺度近指数延展。昼间的湍流能谱能近似的遵循K41的预测,有相对明显的惯性子区间,在双对数坐标下,惯性子区间直线的斜率近-2//3。夜间的湍流能谱则明显的偏离了-2/3预测,并且在垂直方向上最为明显。造成该湍流能谱特征的主要原因被推测为局地各向同性已经无法维系。不论是在不稳定,还是稳定状态下,通量-方差关系可以很好的被1/3方程所拟合,但是拟合的参数与Kansas实验中的结果差别较大。湍流碳通量为双峰曲线,其次峰的出现被认为与地形造成的局地环流有关。湍流潜热传输明显大于显热传输。基于上述的分析,我们认为即使是在风速极小的静风区热带雨林林内近地层,湍流传输也是主要物质和能量传输方式。

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