兰大半干旱区2007年动量与感热通量详细分析

本文主要探讨了半干旱地区近地层动量和感热通量的计算方法以及相关特征。研究基于兰州大学半干旱气候与环境观测站2006年12月至2007年2月期间的7层风速、温度和湿度数据，这些数据来自于铁塔观测。作者运用梯度法对摩擦速度（friction velocity）、摩擦温度（friction temperature）、湍流动量通量（turbulent momentum flux）和感热通量（sensible heat flux）进行了计算。 研究发现，动量通量和感热通量与大气稳定性有显著的关系，随着稳定度的提高，它们的数值会逐渐减小。这表明在稳定的气层中，能量传输受到抑制，而在不稳定条件下则更为活跃。此外，动量通量和感热通量表现出明显的日变化规律，通常在白天达到峰值，特别是中午时分，而在夜间则下降至最低。 动量通量无论在何种稳定度情况下，其传输方向均为从高层到低层，即由上向下输送；而感热通量在白天倾向于从低层向上输送热量，到了夜间则转变为从高层向下输送。这种现象反映了热力交换在不同时间尺度上的动态变化。 在冬季，动量通量和感热通量的月平均值呈现明显的季节性模式：两者在12月达到最小值，而到了2月，这个趋势反转，数值增大。值得注意的是，动量通量的月平均值相较于感热通量要小得多，这表明在冬季，热能的输送相对动量的传递更为显著。 进一步分析了2月份的数据，动量通量和感热通量的散布图显示出良好的线性关系，动量通量散布图的斜率为1.096，相关系数R为0.761，而感热通量的斜率为1.015，相关系数R为0.957，这表明数据之间存在较强的相关性和一致性。 这项研究为我们理解半干旱地区近地层的动量和感热通量传输提供了定量依据，对于气候模型的验证、大气过程的理解以及半干旱地区的能量平衡分析具有重要意义。通过这样的研究，我们可以更准确地预测和评估此类气候区域的气候响应，为防灾减灾和气候变化适应策略提供科学支持。