利用Thorpe分析法和垂直上升速度擾動(dòng)法計(jì)算湍流參數(shù)的比較研究.pdf

1、基于1998年中國(guó)南海季風(fēng)實(shí)驗(yàn)期間（5月5-25日;6月5-25日）科學(xué)1號(hào)考察船上的高分辨率氣球探空數(shù)據(jù)，分別采用Thorpe分析方法和利用氣球垂直上升速度的擾動(dòng)計(jì)算湍流參數(shù)的方法計(jì)算對(duì)流層和低平流層湍動(dòng)能耗散率ε和湍流擴(kuò)散系數(shù)K.通過對(duì)兩種方法及其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn):在垂直結(jié)構(gòu)方面，不論是月平均結(jié)果還是日平均結(jié)果，兩種方法計(jì)算出的湍動(dòng)能耗散率ε和湍流擴(kuò)散系數(shù)K均是在10 km以上而在對(duì)流層頂以下較大，在對(duì)流層頂以上較小;在數(shù)值范圍

2、方面，ε的取值均在10-6-10-2 m2s-3，K的取值均在0-10 m2s-1，但是采用垂直上升速度的擾動(dòng)計(jì)算湍流參數(shù)的方法求得的湍流參數(shù)小于Thorpe分析方法得到的湍流參數(shù);在峰值高度方面，采用Thorpe分析方法所得ε的峰值高度在15 km左右，而采用垂直上升速度擾動(dòng)方法所得ε的峰值高度在17 km左右，兩種方法計(jì)算出的K的峰值高度均在15 km左右;在適用范圍方面，背景結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況下，兩種方法在分辨率為10m的情況下都是可

3、行的，當(dāng)分辨率的值大于10 m時(shí)采用垂直上升速度的擾動(dòng)計(jì)算湍流參數(shù)的方法，當(dāng)分辨率的值小于10m時(shí)采用Thorpe分析法.
　　由于南海季風(fēng)實(shí)驗(yàn)期間的數(shù)據(jù)觀測(cè)時(shí)間較短，不能進(jìn)一步研究湍流的月變化、季節(jié)變化和年變化特征.我們采用美國(guó)新墨西哥州的Santa Teresa(31.9°N，253.3°E)站點(diǎn)的從2008-2011年四年的無線電探空儀觀測(cè)資料，通過Thorpe分析方法計(jì)算了湍動(dòng)能耗散率(ε)和湍流擴(kuò)散系數(shù)（K)，并研究了湍