复杂地形条件下零平面位移和空气动力学粗糙度的计算——以珠海南亚热带常绿阔叶林地区为例

• 作者: 刘伟 朱献 石文 董文杰 郑志远 韦志刚 魏信
• 来源期刊: 热带气象学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 空气动力学粗糙度 零平面位移 复杂地形 常绿阔叶林
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 524-532
• 页数: 9页
• 分类号: P404
• 字数: 7201字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16032/j.issn.1004-4965.2016.04.010

摘要

空气动力学粗糙度和零平面位移是影响陆面过程的重要参数.以往对空气动力学粗糙度和零平面位移的计算往往针对均一程度较高的下垫面.以珠海南亚热带常绿阔叶林地区为例,探索了复杂地形下垫面空气动力学粗糙度和零平面位移的计算.用拟合法和粗糙元法计算了该地区下垫面的空气动力学粗糙度和零平面位移,并分析了两种方法的误差来源.计算结果表明,拟合法在这种复杂地形下的计算准确度并不理想,由于这种方法的代表范围较小,易受到周边地形影响面使测量结果不符合对数廓线的形式,从而得不到准确的结果.与拟合法相比,粗糙元法可以给出所计算下垫面的具体范围.粗糙元法计算结果的代表范围比拟合法大得多,因此,粗糙元法比拟合法更加能够反映的是该区域下垫面空气动力学粗糙度和零平面位移的总体情况.另外,粗糙元法可以计算那些因为风速资料不足无法用风速廓线直接加以计算的区域的空气动力学粗糙度和零平面位移.根据拟合法的计算结果,冬季315 ～45°范围内,z0=2.96 m,d=22.48 m;45～135°范围内,z0=1.26 m,d=8.81 m.春夏季315 ～45°范围内,z0 =3.90 m,d=27.00m;45～135°范围内,z0 =1.51 m,d=14.83 m.根据粗糙元法的计算结果,东南西北四个方向1 km×1 km范围内z0分别为0.94m、1.28 m、1.30 m、2.08 m;d分别为13.87 m、18.79 m、19.12 m、30.61 m.