第9章边界层气象学100年进步

• 作者: CHRISTOPHER S.BRETHERTON DONALD H.LENSCHOW EDWARD G.PATTON EVGENI FEDOROVICH FEI CHEN JIELUN SUN JIMY DUDHIA KRISTINA B.KATSAROS LARRY MAHRT MARGARET A.LEMONE WAYNE M.ANGEVINE
• 来源期刊: 气象科技进展
• 年，卷（期）: 2019,（z1）
• 页码范围: 123-143
• 页数: 21页
• 字数: 28514字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1973.2019.z1.010

摘要

在过去的100年里,边界层气象学从以近地面观测为主的学科,发展为涵盖全球各种大气边界层(ABL)的领域.从一开始,研究人员就从不断扩展的学科——热力学、土壤和植物研究、流体动力学和湍流、云微物理学和气溶胶等汲取经验.为了研究颗粒物和痕量气体的扩散,研究范围向上扩大到包括整个ABL,之后研究延伸到在数值天气气候模式表征ABL(从1970—1980年代开始),并利用其他领域的发展带来的机会,包括大涡模拟(1970年代)、直接数值模拟(1990年代)和从地面、大气和空间中对边界层进行外场和远程采样的仪器.1940—1970年代,近地面通量廓线关系研究迅速发展,当时迅速发展的领域转向了晴朗天气对流边界层(CBL),尽管热带CBL研究可以追溯到1940年代.1980年代,ABL研究开始包括ABL与地面和云的相互作用,并出现了第一个ABL参数化方案;陆面和海面模式也蓬勃发展.随后几十年中,研究侧重于因天气气候模式的缺陷或不确定性而发现的更为复杂的ABL,包括稳定边界层、北极边界层、阴天边界层和非均匀地面(包括城市)上的ABL.最后进行了简要概述,总结了一些经验教训,并展望了未来.