文档介绍：第五章大气行星边界层
“流体力学”中的“边界层”分为
边界层的特征:
1、几何学特征:D<<L,横向<<纵向;
2、运动学特征:
3、动力学特征:粘性力重要。
湍流:不规则的涡旋运动
地球表面粗糙不平
--湍流性很强
--大气边界层--湍流边界层
物理量的输送
湍流--强烈的混合作用
--物理量输送:
1、具有存在物理量的梯度
2、从物理量大值区向小值区输送
3、边界层中物理量的垂直梯度大,所以,输送主要在垂直方向上。
边界层是热量、水汽源、动量汇
研究边界层目的:
1、边界层本身的特性:
如污染物的扩散,飞机起降、植物生长等。
2、在整个大气中起重要作用:
如数值预报中的物理过程描述,大气运动的强迫耗散问题。
第一节大气分层
大气边界层,由于受地表(固壁粗糙不平)影响--湍流边界层。
地表对大气的影响随高度增加而较弱
——湍流的强度随高度增加而较弱。
——湍流粘性力随高度增加而减小。
——湍流粘性力的重要性随高度不同
而不同。
地表既是大气的动力边界,也是大气的热力边界。
——各层上的动力学特征不同
按“湍流粘性力的重要性”,在垂直方向上对大气进行分层:
1、贴地层:高度为几个厘米
附着在地表,风速,无湍流。
湍流粘性力=0,分子粘性力最重要。
2、近地面层:高度为80-100m
湍流运动非常剧烈,
主要以湍流粘性力为主。
3、上部摩擦层(Ekman层):
高度为1-
湍流粘性力、科氏力、压力梯度力同等重要。