Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thống kê độ nhiễu động ban ngày trên một sườn rừng nghiêm trọng
Tóm tắt
Sáu mức độ dữ liệu siêu âm được lấy mẫu đồng thời được sử dụng để phân tích cấu trúc nhiễu động trong một khu rừng hỗn hợp có chiều cao 13m trên một sườn dốc (35°) ở một thung lũng alpine. Tập dữ liệu này được so sánh với các nghiên cứu khác được thực hiện trên rừng trong địa hình lý tưởng, bằng phẳng hơn. Phân tích được thực hiện cho dữ liệu trung bình 30 phút, phân phối xác suất chung, các thang độ dài và đặc tính phổ. Gió dốc do nhiệt sinh ra và sự thoát khí lạnh dẫn đến sự tối đa về tốc độ gió trong không gian thân cây. Gió dốc được chồng lên gió thung lũng và thành phần gió thung lũng trở nên mạnh hơn khi chiều cao tăng lên. Do đó, gió dốc và gió thung lũng tương tác trên các quy mô không gian và thời gian khác nhau dẫn đến một mô hình khá phức tạp trong việc vận chuyển động lượng, điều này khác biệt rõ rệt so với các đặc tính của lớp bề mặt. Khe quang hướng gây ra sự vận chuyển động lượng bên ngang ở cùng thứ bậc hoặc thậm chí lớn hơn so với những cái dọc. Tuy nhiên, trong tán cây, một sự suy giảm mạnh về độ nhiễu động được quan sát thấy. Các phân phối lệch của các thành phần tốc độ cho thấy rằng việc vận chuyển nhiễu động gián đoạn đóng một vai trò quan trọng trong phân phối năng lượng. Ngay cả khi các trường áp suất lớn dẫn đến các đặc trưng riêng biệt trong cấu trúc nhiễu động mà chồng lên dòng chảy của tán cây, vẫn được phát hiện rằng nhiều thuộc tính thống kê điển hình của cả lớp trộn và dòng chảy tán cây đều được ghi nhận trong tập dữ liệu.
Từ khóa
#độ nhiễu động #cấu trúc nhiễu động #gió dốc #đầu khu #vận chuyển động lượng #tán câyTài liệu tham khảo
Barry, R. G.: 1992, Mountain Weather & Climate, 2nd edn., Routledge, London and New York, 402 pp.
Christen, A., van Gorsel, E., Andretta, M., Calanca, P., Rotach, M. W., and Vogt, R.: 2000, 'Intercomparison of Ultrasonic Anemometers during the MAP-Riviera Project', in Ninth Conference on Mountain Meteorology, Aspen, CO, August 7-11, 2000, American Meteorological Society, 45 Beacon St., Boston, MA, pp. 130-131.
Christen, A., van Gorsel, E., Vogt, R., Andretta, M., and Rotach, M. W.: 2001, 'Ultrasonic Anemometer Instrumentation at Steep Slopes: Wind Tunnel Study-Field Intercomparison-Measurements', in MAP Meeting Schliersee, in MAP Newsletter 15, May 14-16, pp. 206-209.
De Bruin, H. A. R., Kohsiek, W., and van den Hurk, B. J. J. M.: 1993, 'A Verification of Some Methods to Determine the Fluxes of Momentum, Sensible Heat, and Water Vapour using Standard Deviation and Structure Parameter of Scalar Meteorological Quantities', Boundary-Layer Meteorol. 63, 231-257.
Egger, J.: 1990, 'Thermally Forced Flows: Theory', in W. Blumen (ed.), Atmospheric Processes over Complex Terrain, 23, American Meteorological Society, Boston, MA, pp. 43-57.
Finnigan, J.: 2000, 'Turbulence in Plant Canopies', Annu. Rev. Fluid Mech. 32, 519-571.
Finnigan, J. J. and Brunet, Y.: 1995, 'Turbulent Airflow in Forests on Flat and Hilly Terrain', in M. P. Coutts and J. Grace (eds.), Wind and Trees, Cambridge Universtiy Press, Cambridge, pp. 3-40.
Kaimal, J. C.: 1978, 'Horizontal Velocity Spectra in an Unstable Surface Layer', J. Atmos. Sci. 35, 18-24.
Kaimal, J. C. and Finnigan, J. J.: 1994, Atmospheric Boundary Layer Flows, Oxford University Press, Oxford, 289 pp.
Kruijt, B., Malhi, Y., Lloyd, J., Nobre, A. D., Miranda, A. C., and Pereira, M. G. P.: 2000, 'Turbulence Statistics above and within Two Amazon Rain Forest Canopies', Boundary-Layer Meteorol. 94, 297-331.
Maitani, T. and Shaw, R. H.: 1990, 'Joint Probability Analysis of Momentum and Heat Fluxes at a Deciduous Forest', Boundary-Layer Meteorol. 52, 283-300.
Mazzoni, R.: 1996, Turbulenzstruktur im gestörten Nachlauf einer künstlichen Oberflächenmodifikation. Ein Feldexperiment, Ph.D. Dissertation, ETH Zürich, Zürich, 133 pp.
Panofsky, H. A. and Dutton, J. A.: 1984, Atmospheric Turbulence-Models and Methods for Engineering Applications, J. Wiley, New York, 397 pp.
Peltier, L. J., Wyngaard, J. C., Khanna, S., and Brasseur, J.: 1996, 'Spectra in the Unstable Surface Layer', J. Atmos. Sci. 53, 49-61.
Rannik, Ñ. and Vesala, T.: 1999, 'Autoregressive Filtering versus Linear Detrending in Estimation of Fluxes by the Eddy Covariance Method', Boundary-Layer Meteorol. 91, 259-280.
Raupach, M. R.: 1988, 'Canopy Transport Processes', in W. L. Steffen and O. T. Denmead (eds.), Flow and Transport in the Natural Environment: Advances and Applications, Springer, Berlin, pp. 95-127.
Raupach, M. R. and Finnigan, J. J.: 1997, 'The Influence of Topography on Meteorological Variables and Surface-Atmosphere Interactions', J. Hydrol. 190, 182-213.
Raupach, M. R. and Thom, A. S.: 1981, 'Turbulence in and above Plant Canopies', Annu. Rev. Fluid Mech. 13, 97-129.
Raupach, M. R., Finnigan, J. J., and Brunet, Y.: 1996, 'Coherent Eddies and Turbulence in Vegetation Canopies: The Mixing-Layer Analogy', Boundary-Layer Meteorol. 78, 351-382.
Rotach, M.W., Calanca, C., Vogt, R., Steyn, D. G., Graziani, G., and Gurtz, J.: 2000, 'The Turbulence Structure and Exchange Processes in an Alpine Valley: TheMAP-Riviera Project', in Ninth Conference on Mountain Meteorology, Aspen, CO, August 7-11, American Meteorological Society, 45 Beacon St., Boston, MA, pp. 231-234.
Shaw, R. H., Brunet, Y., Finnigan, J. J., and Raupach, M. R.: 1995, 'A Wind Tunnel Study of Air Flow inWaving Wheat: Two Point Velocity Statistics', Boundary-Layer Meteorol. 76, 349-376.
Shaw, R. H., Tavangar, J., and Ward, D. P.: 1983, 'Structure of the Reynolds Stress in a Canopy Layer', J. Clim. Appl. Meteorol. 22, 1922-1931.
Vogt, R.: 1995, Theorie, Technik und Analyse der experimentellen Flussbestimmung am Beispiel des Hartheimer Kiefernwaldes, Ph.D. Dissertation, University of Basel, Basel, 101 pp.
Whiteman, C. D.: 1990, 'Observations of Thermally Developed Wind Systems in Mountinous Terrain', in W. Blumen (ed.), Atmospheric Processes over Complex Terrain, 23, American Meteorological Society, Boston, MA, pp. 5-42.
Whiteman, C. D. and Allwine, K. J.: 1989, 'Deep Valley Radiation and Surface Energy Budget Microclimates. Part I: Radiation', J. Appl. Meteorol. 28, 414-426.
Wood, N.: 2000, 'Windflow over Complex Terrain: A Historical Perspective and the Prospect for Large-Eddy Modelling', Boundary-Layer Meteorol. 96, 11-32.