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中国夏季边界层高度及其主要影响因子的分区研究

吴雯璐 陈海山 郭建平 许智棋 张潇艳

吴雯璐, 陈海山, 郭建平, 许智棋, 张潇艳. 中国夏季边界层高度及其主要影响因子的分区研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22183
引用本文: 吴雯璐, 陈海山, 郭建平, 许智棋, 张潇艳. 中国夏季边界层高度及其主要影响因子的分区研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22183
Regionalization?of?the boundary-layer height and Its Dominant Influencing Factors in Summer Over China[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22183
Citation: Regionalization?of?the boundary-layer height and Its Dominant Influencing Factors in Summer Over China[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22183

中国夏季边界层高度及其主要影响因子的分区研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22183
基金项目: 国家自然科学基金重点项目(42130609),国家自然科学基金项目(42205040)

Regionalization?of?the boundary-layer height and Its Dominant Influencing Factors in Summer Over China

  • 摘要: 中国区域下垫面复杂且边界层热力和动力影响因子众多,目前缺乏对全国范围内边界层高度及其影响因子的综合分析。本文基于2012-2016年L波段高分辨率探空资料,采用K-prototypes算法结合12个可能影响因子将中国夏季边界层高度进行了聚类分析,以探讨中国夏季边界层高度的区域性特征和主要影响因子。结果表明,中国区域100个站点08、14、20时的边界层高度均可划分为东北、东南、西北和西南4个区域。在此基础上,分析了三个不同时次不同区域边界层高度的主要影响因子,并探究这些因子影响不同热力状态下边界层发展的可能机理。结果表明:稳定边界层早(08时)、晚(20时)的发展主要受风速湍流动力作用的影响,而中午14时的发展与间歇性湍流作用密切相关。中性和对流边界层的发展在早上也主要受风速的驱动,而在中午则主要受较高地表温度和较大地表净辐射通量所引起的湍流热力作用驱动。此外,东北地区的云量和比湿、东南地区的潜热通量、西北地区的感热通量和比湿、西南地区的感热通量和土壤湿度也会通过对热力湍流的直接或间接影响,从而影响该区域中性和对流边界层的发展。晚上,由于东西时差的影响,在东部地区,风速开始成为中性和对流边界层高度的主要影响因子,而西部地区边界层高度的主要影响因子仍为热力因子。值得注意的是,北部地区的叶面积指数可以通过植被蒸腾作用改变比湿,从而影响边界层的发展;东北地区地表气压的变化可以通过影响气流的上升和下沉运动从而影响边界层的发展。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-21
  • 录用日期:  2023-01-17
  • 修回日期:  2022-12-30
  • 网络出版日期:  2023-01-19

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