近地层湍流对陆气相互作用和污染物扩散有着重要影响,研究复杂下垫面近地层湍流特征有助于更清楚地认识陆气相互作用、改进模式参数化、提高污染预测能力。利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,SACOL)2008年的近地层涡动相关观测资料,计算得到高质量的湍流参量,分析了湍流输送特征,并探讨了动力和热力作用对湍流的贡献。黄土高原半干旱区近地层大气稳定度以中性/近中性、弱不稳定/弱稳定为主,与其他站点不稳定和稳定层结占比多的现象明显不同。湍流强度在水平和垂直方向上有明显的差异,基本表现为
。
和
的年均值分别为0.42和0.40,
的年均值为0.14, SACOL的湍流强度具有横风贡献大的特点。风速
u、v、w分量的无量纲标准差
、
、
在近中性层结分别为3.35、2.98、1.26,非中性时,较好地满足“1/3次律”。 SACOL的三维风速无量纲标准差大于平坦地形地区对应层结条件下的结果。分析了湍流通量、湍流动能收支项、湍流总体输送系数等特征量。SACOL切变项对湍流形成的贡献大于浮力项,分别为
和
。近中性条件下动量输送系数
大于热量输送系数
年均值分别为
和
。
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