湍流整體法

基於空氣動力學原理的梯度法是利用兩個或兩個以上高度的觀測數據求算通量的方法,而將兩個高度中的一個高度確定為地面的通量計算方法稱為整體法(bulk method),也稱為整體空氣動力學法(bulk aerodynamic method)。因為地面的風速可以假定為零,所以僅測定一個高度的風速即可。相似的,兩個高度的溫度差與濕度差可以看作為測定高度處的溫度和濕度與地面相應觀測值的差。

基本介紹

  • 中文名:湍流整體法
  • 外文名:bulk aerodynamic method
  • 描述:兩個及以上高度的觀測數據算通量
  • 又稱:整體空氣動力學法
  • 原理:基於相似理論的通量估算方法
  • 局限:在粗糙下墊面上的套用很少
簡介,原理及優點,注意事項,

簡介

基於空氣動力學原理的梯度法是利用兩個或兩個以上高度的觀測數據求算通量的方法,而將兩個高度中的一個高度確定為地面的通量計算方法稱為整體法(bulk method),也稱為整體空氣動力學法(bulk aerodynamic method)。因為地面的風速可以假定為零,所以僅測定一個高度的風速即可。相似的,兩個高度的溫度差與濕度差可以看作為測定高度處的溫度和濕度與地面相應觀測值的差。

原理及優點

作為梯度法的一種簡化的基於相似理論的通量估算方法,整體法具有與梯度法明顯不同的特點首先,由於整體法只需要在一個高度觀測氣象要素就可以推算地表-大氣之間的通量交換,因此觀測儀器的數量可以大大減少,系統操作簡單,並減少了不同儀器之間的測定誤差。其次,由於地表與近地層氣象要素的明顯差異,因此地面與測定高度之間的物質與熱量的梯度要比梯度法兩個高度之間的梯度高1個數量級,這就可以降低對觀測儀器精度的要求,相應地降低觀測的成本。再者,當觀測地面為水體或者雪面時,其水汽壓為飽和水汽壓,可以直接利用溫度的測定值推算。因此,這種方法在海面與湖面等水體-大氣之間的通量研究中得到了廣泛的套用。

注意事項

但這種方法在計算通量時也是基於相似理論,這種關係在中性條件下的水面、裸地或者低矮稙被上是成立的,然而複雜地形,特別是高大植被,如森林時,其合理性受到質疑。最後,與梯度法不同的是,由於整體法隱含將地面作為一個測定高度的假設,因此無法消除下墊面粗糙度的影響,所以這種方法在粗糙下墊面上的套用很少。

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