chapter1绪论解析.ppt
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1、边界层气象学边界层气象学Boundary Layer Meteorology(大气边界层物理)大气物理学院大气物理系大气物理学院大气物理系 姜海梅姜海梅E-mail:E-mail:南京信息工程大学本科生专业主干课程考查和考试:考查和考试:平时成绩平时成绩:考勤、课后作业、课堂讨论等考勤、课后作业、课堂讨论等 期末考试期末考试:闭卷考试闭卷考试学习任务和要求:学习任务和要求:本课程是大气科学各专业本科生的专业基础课本课程是大气科学各专业本科生的专业基础课基本概念基本概念、基本理论基本理论、基本方法基本方法要求掌握。要求掌握。参考书目参考书目:盛裴轩等,盛裴轩等,大气物理学大气物理学,北京大学出版
2、社,北京大学出版社,2003 Stull,R.B.,边界层气象学导论边界层气象学导论,气象出版社气象出版社,1991J.R.Garratt,The atmospheric boundary layer.Cambridge University Press,1992赵鸣,赵鸣,大气边界层动力学大气边界层动力学 高等教育出版社,高等教育出版社,2006Garratt,J.R.,1992:The atmospheric boundary layer,Cambridge University Press,Trumpington St.,Cambridge CB2 1 RP Kaimal,J.C.And
3、 J.J.Finnigan,1994:Atmospheric Boundary Layer Flows.Oxford University Press.Panofsky,H.A.and J.A.Dutton,1984:Atmospheric turbulence.A Wiley-Interscience Pub.第一章 绪论Introduction大气边界层定义:大气边界层定义:(1 1)由于各种尺度(空间和时间)湍流涡旋的动力和热)由于各种尺度(空间和时间)湍流涡旋的动力和热力过程,将下垫面的强迫作用(动量、热量和水汽、二氧化碳力过程,将下垫面的强迫作用(动量、热量和水汽、二氧化碳等物质)影
4、响扩散所及高度的大气层。等物质)影响扩散所及高度的大气层。(2 2)存在各种尺度的湍流,湍流输送起着重要作用并导)存在各种尺度的湍流,湍流输送起着重要作用并导致气象要素具有明显的日变化特征的低层大气层。致气象要素具有明显的日变化特征的低层大气层。由于大气的气压梯度力和地转偏向力对大气边界层运动由于大气的气压梯度力和地转偏向力对大气边界层运动特征的作用是行星低层大气和海洋表层流动的共性,大气边界特征的作用是行星低层大气和海洋表层流动的共性,大气边界层也称为行星边界层。层也称为行星边界层。大气边界层大气边界层(ABL):Atmospheric boundary layer(ABL):Atmosph
5、eric boundary layer行星边界层行星边界层(PBL):Planetary boundary layer(PBL):Planetary boundary layer边界层气象的研究对象边界层气象的研究对象10 20 km12 km对流层对流层平流层平流层边界层边界层大气边界层是指离地面大气边界层是指离地面12公里公里范围的大气层最底下的一个薄层,它是大气与范围的大气层最底下的一个薄层,它是大气与下垫面直接发生相互作用的层次,它与天气、气候以及大气环境研究有非常下垫面直接发生相互作用的层次,它与天气、气候以及大气环境研究有非常密切的关系。密切的关系。大气边界层物理主要是研究发生在大
6、气边界层中的各种动大气边界层物理主要是研究发生在大气边界层中的各种动力和物理过程。力和物理过程。大大气气边边界界层层研研究究方方法法数值模拟(促进、指导、支持和补充)数值模拟(促进、指导、支持和补充)野外实验观测(直接获取资料,基础)野外实验观测(直接获取资料,基础)理论研究(纯理论、经验、半经验)理论研究(纯理论、经验、半经验)实验室物理模拟(可控制、可重复等)实验室物理模拟(可控制、可重复等)大气边界层物理是大气物理学的一个重要分支,与天气、气候、生态环境以及人类的生产生活密切相关。整个大气的基本能源是太阳辐射,而太阳辐射的大部分是穿过大气后再被地面吸收,然后通过边界层湍流输送给大气气团实
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