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基于新型往返式探空观测的大气湍流特征提取及其分析

杨晨义 曹晓钟 郭启云 袁源

杨晨义, 曹晓钟, 郭启云, 袁源. 基于新型往返式探空观测的大气湍流特征提取及其分析[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2202.21103
引用本文: 杨晨义, 曹晓钟, 郭启云, 袁源. 基于新型往返式探空观测的大气湍流特征提取及其分析[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2202.21103
Feature extraction and analysis of Atmospheric Turbulence Based on new round trip radiosonde[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2202.21103
Citation: Feature extraction and analysis of Atmospheric Turbulence Based on new round trip radiosonde[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2202.21103

基于新型往返式探空观测的大气湍流特征提取及其分析

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2202.21103
基金项目: 科技部重大自然灾害监测预警与防范重点专项(2018YFC1506201、204),国家重点研发计划项目(2016YFC0401003),国家自然科学基金重点项目(41430425)

Feature extraction and analysis of Atmospheric Turbulence Based on new round trip radiosonde

  • 摘要: 利用2018年6月2日到2019年11月14日,安庆、长沙、赣州、南昌、宜昌、武汉6个站点的往返式探空试验数据,使用Thorpe分析方法计算了湍流层厚度、对数湍流耗散率、Thorpe尺度、浮力频率并进行概率、水平、垂直等分布特征的分析。这些探空数据观测精度较高,且垂直分辨率约为6-10米,延伸至大约30公里的高度,可以在整个对流层和平流层下部估计湍流。本研究基于湍流特征分析,比较了各个站点之间以及上升段与下降段之间的差异。对数湍流耗散率〖log〗_10 ε具有两个模态,分别以-35和-5附近为峰值中心并向两侧递减。对流层的分布相对于平流层更加集中,且对流层的峰值中心的数值略大于平流层中心,这说明平流层的湍流强度稍弱于对流层。从对数湍流耗散率〖log〗_10 ε、Thorpe尺度L_T、浮力频率N^2 三个参数的水平和垂直分布可以看出,在L_T较大且N^2较小的位置湍流强度更大。本研究揭示了高分辨率的往返式探空组网观测数据用于自由大气湍流特征研究的潜力,以及其相对于传统探空数据的时空加密观测优势。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-20
  • 录用日期:  2022-05-31
  • 修回日期:  2022-02-28
  • 网络出版日期:  2022-06-15

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