城市粗糙子层内湍流特性研究—以合肥一站点为例

2021-08-10 03:57邵博豪袁仁民刘豪乔秉钦王兆悦许长顺刘贵晟
大气与环境光学学报 2021年4期
关键词:子层下垫面局地

邵博豪,袁仁民,刘豪,乔秉钦,王兆悦,许长顺,刘贵晟

(中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽 合肥 230026)

0 引言

随着城市居住人口的急剧上升,城市的地气相互作用特征以及大气环境越来越受到重视。由于城市边界层中的流体运动几乎总是处于湍流状态[1],所以大气边界层物理研究中城市边界层结构及其湍流特征也成为相关领域中的研究焦点之一。

由于大量建筑物的存在以及人类活动的发生,城市边界层的结构特征与平坦均匀下垫面之上的边界层结构特征明显不同。一般认为,城市建筑物的包络形成了所谓的城市冠层(Urban canopy),冠层之上为粗糙子层(Rough sublayer,RSL)和惯性子层(Inertial sublayer,ISL)[2,3]。粗糙子层由城市冠层中粗糙元尾流组成,在垂直方向上约为冠层高度的2~5倍[4]。在高建筑物的区域,粗糙子层占据城市边界层的大部分,大多数污染问题发生在这一层。粗糙子层之上为惯性子层,一般认为该层的流场符合平坦均匀下垫面之上的近地面层特征[3]。

由于城市下垫面的复杂性,常规的Monin-Obukhov相似性理论(Monin-Obukhov similarity theory,MOST)所包含的近地面层为常通量层的假设以及归一化的速度温度方差所满足的通用函数在城市粗糙子层中难以应用,为此将常规的相似理论类推到局地相似理论。局地的概念是为了研究稳定层结湍流而提出的[5]。在稳定连续湍流中引入局地标量概念,由局地标量参数形成的无量纲量是关于z/L的函数(L是Obukhov长度),从而把常通量层的MOST理论扩展到局地相似性理论。局地相似理论中描述湍流的参数如摩擦速度u*、摩擦温度T*、Obukhov长度L等都用局地值表示。之后,人们把局地相似理论应用到城市近地面层中[3]。由于受到城市非均匀下垫面的影响,观测结果只具有局地的代表性,因此局地相似性理论可能适用于城市粗糙子层[6]。研究人员对城市粗糙子层开展了很多观测研究,然而不同研究得出的结论并不相同[3]。

尽管局地相似理论在解释城市近地面层流场特征时具有优势,但是数值模拟仍应用常规的MOST[7-9]。在该理论中,归一化的平均量和起伏量是稳定度的通用函数,因此理论涉及的参数少,使用起来方便。因此人们关心对于具体的城市下垫面之上的粗糙子层,其湍流特征与常规的MOST假设之间的差别。

除了用湍流参数来描述湍流外,还有一些研究发现风速分量和温度的归一化标准差能用关于稳定度的函数表示[3,10]。在城市粗糙子层中的风速和温度标量的标准差如何随高度变化,应当根据具体的城市环境进行分析。

近年来,关于城市下垫面的实验研究正逐步开展[3,11,12]。合肥作为崛起的中部大省—安徽的省会,其政治地位、经济地位、文化地位和地理地位越来越凸显。然而,对于合肥地区的近地面层大气状况研究较少,尤其是在城市中心地带,气象观测、近地面层输送、热岛效应和污染分析等多个领域的研究都离不开近地面层大气状况。本文将基于实验观测数据,分析合肥城区粗糙子层内的风速和温度归一化标准差随稳定度的变化趋势,重点分析相似性理论和局地相似性理论在测量地区的差异,以及城市下垫面的局地相似性理论与前人研究的差异。

1 理论方法与实验概况

1.1 理论方法

首先研究测量地点的流场状况及下垫面属性。常通量层理论适用于平坦下垫面情况,而局地相似性理论更适用于城市下垫面这样不均匀的流场环境。通过分析研究区域下垫面属性,可以判别该地下垫面复杂程度与平坦下垫面之间的差距。在相似性理论中,描述下垫面的主要参数有粗糙度z0、零平面位移高度zd、建筑物平均高度zH。在平坦下垫面情况下,上述参数都很小,而在城市粗糙下垫面情况下,这些参数受到地表障碍物影响,有时变得很大。

其次研究在RSL内风速和温度的归一化标准差在不同高度上随稳定度参数的变化。稳定度参数涉及到摩擦速度u*、特征温度T*和奥布霍夫长度L[13],计算公式分别为

式中:u′为主风向的脉动速度,v′为主风向垂直方向的脉动速度,w′为竖直方向的脉动速度;分别代表某一高度上在x方向和y方向上的垂直动量输送,因此u*表示湍流的垂直动量输送;表示同一高度的垂直感热输送;κ是卡尔曼常数(通常取0.4),g/T是浮力参数。经典的常通量层相似性理论中,边界层为常通量层,边界层内不同高度的摩擦速度u*、特征温度T*和奥布霍夫长度L都相等;而局地相似性理论则认为各个高度上的参数并不相等,且随高度变化。

很多研究认为在城市地区风速分量和温度的归一化标准差是关于局地稳定度参数δ的通用函数,其中δ=(z-zd)/L,z为实际高度。风速分量的归一化标准差[14,15]为

式中:ai和bi为对应风向上风速分量归一化标准差与稳定度拟合关系的拟合系数;当δ→0时,σi/u*趋近于常数值;指数ci一般假定为1/3,这是MOST理论在自由对流的极限情况下的理论估计值[3,16,17]。

无论在稳定层结或者不稳定层结,局地相似性理论中的温度归一化标准差表达式都为

式中:式中bT为温度归一化标准差与稳定度拟合关系的拟合系数。

Garratt由MOST理论在自由对流的极限情况下预测得到cT为-1/3。有很多研究都证明了该公式的有效性[3,11,18,19]。

在常通量层中,上述拟合公式在各个高度都一致,拟合系数与高度无关;而在局地相似性理论中,不同高度得到的关系式是不相同的,拟合系数也呈现出随高度改变的现象。后面将根据以上理论基础,分析在测量地点的流场环境下,常通量层相似性理论与局地相似性理论之间的差异。

1.2 实验概况

观测场地位于安徽省合肥市中国科学技术大学东校区(117.27°E,31.84°N),周围至少半径7 km范围内皆为城市下垫面。观测是由校园内第一教学楼顶观测塔上安装的气象仪器完成的。观测塔周围多为植被以及4至5层建筑,东北和西北方向有两个小型人工湖,南边是一个植被环绕的广场,西侧有一条西北往东南方向的高架桥。气象塔周围的树木及建筑物高度基本在15 m左右,最近的一栋16层高楼(高度约56 m)距观测地点约300 m。为避免个别高大建筑的形态影响,故选择在此处进行观测实验。观测区域如图1所示,其中图1(a)为合肥市地图,图中黑框部分为测站周围,图1(b)为测站周围环境图,即图1(a)中的黑框部分。

图1 观测地点环境图。(a)测站地理位置;(b)测站环境Fig.1 Environmental map of the observation site.(a)Station location,(b)station environment

观测地点教学楼高为17 m,气象测量塔位于楼顶,塔上有5层风向、风速、温度、湿度测量,分别位于塔高2、4.5、8、12.5、18 m处。塔上安装有两个超声风速仪,分别位于10 m和18 m处。风向、风速、温度、湿度数据每30 min保存一次;超声风速仪输出三维风速和声虚温,采样频率为10 Hz。所有数据由Campbell采集器采集保存到计算机中。测量时间为2019年9月26日–10月27日,为期一个月。

计算超声风速仪数据与风杯风速数据的相关系数,结果显示两两之间的相关系数都超过0.9,大部分均在0.97以上,可以认为超声风速仪和风杯的测量结果一致性很好。傍晚时刻(通常认为是中性层结)不同层的温差均值小于0.1°C。这足以证明测量结果的可靠性。

2 实验结果

常通量层假设成立的前提是通量在不同高度近似相等。造成常通量层理论不适用的原因是地面的高大建筑的尾流效果会影响流场,从而使近地面层不同高度的通量有差异。因此下面将先计算测量地点的地表参数,分析地表建筑物的影响范围。然后通过两个高度的通量参数来验证是否满足常通量层。最后分析两个高度的风速分量和温度归一化标准差在两个高度上的表现,从而说明两种相似性理论的差异。

2.1 地表参数

由于城市地区下垫面的不规则性,所以在研究近地面层性质时,一定要考虑地面障碍物带来的影响。

根据Grimmond和Oke的方法[20],基于建筑物高度和表面摩擦力的方法来计算城市冠层参数。城市冠层参数包括平均建筑物高度zH、零平面位移zd、粗糙度z0、平面空气分数λp(Plan aerial fraction)、正向区域指数λf(Frontal area index)。zH是通过统计测量区域建筑物高度之后进行平均得到。λp代表的是区域内建筑物面积占区域面积的比值,反映区域建筑物的密集程度。λf是用建筑物的正向面积比测量区域面积计算得到,正向取的是区域主风向方向,正向面积为楼高乘以建筑物正向宽度,该参数反映的是区域内建筑物的高度情况。z0/zH和zd/zH是关于λp和λf的分段函数。根据Grimmond和Oke的方法,对本观测点的相应的参数开展计算得到:zH约为17 m,λp为0.28,λf为0.30,z0/zH为0.12,zd/zH为0.58。

通过对不同方向分别计算的结果可以看出,上述参数在不同方向的差异不大,因此可以按上述数据进行参数估计得到:z0约为1.9 m,zd约为9.9 m。最高处观测点大约位于35 m处,约为2.1zH。

根据Grimmond和Oke的统计数据可以看出,本次实验的地点属于地面障碍物平均高度高、密度高的地区,说明测量地点环境具有典型城市下垫面的特点。一般来说,RSL约为2~5倍建筑物高度[3,4]。本次实验中处于较高位置的超声风速仪的高度为2.1zH,因此可以认为处于较高位置的超声风速仪大约接近RSL顶部。

2.2 两个高度上通量参数u*和T*的对比

为分析粗糙子层与常规近地面层常通量特征的差异性,比较了两不同高度的u*和T*,如图2所示。图2(a)表示27 m处u*与35 m处u*对比,单位为m·s-1,散点为实际数据点,实线表示u*,27与u*,35总体的拟合线。右边图(b)表示27 m处T*与35 m处T*对比,单位为K,散点为实际数据,实线表示T*,27与T*,35的拟合线。

图2 27 m和35 m两层u*(a)和T*(b)对比图Fig.2 Comparison of u*(a)and T*(b)at the height of 27 m and 35 m

通过数据计算可以得到u*,27与u*,35的相关系数为0.9610,T*,27与T*,35的相关系数为0.9791,表明两个高度的u*和T*具有很好的相关性。两个高度的u*拟合结果为y=0.87x+0.0245,而T*拟合结果为y=1.02x,可以大致看出35 m处的u*比27 m处的u*偏大,而两个高度的T*非常接近。

为了确定两个高度u*和T*差异的性质,将测量的数据看做实际大气环境属性的抽样,对数据开展假设检验。首先验证抽样数据分布特性,经检验,u*和T*都不满足正态分布,因此对u*和T*分别采用单因素非参数检验—KW检验。KW检验是用于检验多个总体的分布是否存在显著差异[21]。然后建立假设:两个高度的u*不存在显著差异。根据KW检验的计算方法,用抽样数据得到发生假设情况的概率为pu*=0.0243。一般选取95%的置信区间,即事件发生概率小于0.05时,认为事件不应该发生。而这里pu*<0.05,故拒绝“两个高度的u*不存在显著差异”的原假设。同理对T*也以相同的方法进行检验,建立假设:两个样本的T*不存在明显差别。根据KW检验的计算方法,用抽样数据得到发生假设情况的概率为pT*=0.8537,以95%的置信区间pT*>0.05,则接受“两个高度的pT*不存在显著差异”的假设。因此在95%的置信区间内,可以认为35 m处的u*比27 m处大,而两层T*没有明显差别。

2.3 归一化标准差与稳定度关系

前人研究表明,速度分量和温度的归一化标准差能用大气稳定度的表达式来表示,并且在不同稳定度下变化规律有所差别[10]。下面将分不同层结情况来讨论归一化标准差与稳定度的关系。

2.3.1 近中性层结环境

取|δ|<0.05作为中性层结的标准来分析归一化的标准差。

(1)速度分量归一化标准差

中性层结下,稳定度接近于零,归一化标准差也将趋于常数,其定义为

本实验的观测数据以及前人的观测资料如表1所示。

表1 不同研究的σu/u*,i、σv/u*,i、σw/u*,i平均值表Table 1 Table of average values of σu/u*,i,σv/u*,i,σw/u*,iin different studies

对比前人的一些研究数据,本次实验的结果与之接近。Garratt[17]指出,在平坦下垫面下,Au、Av、Aw的典型值分别为2.4、1.9、1.25。本次实验得到的归一化方差与其他粗糙子层得到的结果接近,与平坦下垫面得到的归一化标准差的最大相差为21%。由于两个高度的变化量并不明显,所以对样本进行假设检验,检验两个高度物理属性是否真实存在差异。根据数据分布特性,仍采用非参数的KW检验。假设两个高度Ai相等。通过KW检验计算方法,计算发生假设的概率,pu=7.07×10-13,pv=9.55×10-13,pw=0.00257。三个风速分量的假设发生概率都不能通过pi>0.05(95%置信区间)的标准,则原假设不成立,即两个高度的Ai不相等。通过平均数比较可以看出,其中Au,v随高度增加而降低,而Aw随高度增加而增大。为了进一步分析其中的原因,表2给出风速分量标准差的统计结果。

表2 风速分量标准差统计Table 2 Statistics of standard deviation of wind speed components

从表中可以看出,不同高度下的风速分量标准差没有明显区别,但是对两个高度风速分量标准差做显著性检验,类似前面的方法,计算假设发生概率,pσu=0.3774,pσv=0.8886,pσw=0.0169,采用pi>0.05(95%的置信区间)的检验标准,u、v可以通过检验,即两层风速分量的标准差在u、v方向上没有差别,在w方向上两层的风速分量标准差不相等。而从实验数据和上一节的分析可以看到,局地摩擦速度u*随高度有所增加,这导致Au,v随高度增加而减小,而Aw随高度增加而增大的主要影响因素是σu随高度增加更为显著。这说明此时已经不满足常通量层的前提。

(2)温度归一化标准差

关于温度归一化标准差,之前也有很多人做过相关研究,并且给出了很多不同的实验结论[3,11,18,19,22]。温度归一化标准差按式(6)来拟合,在中性层结时,σT/|T*|关于δ的变化率很不规律,并且比其他非中性层结时的变化率大的多,Fortuniak等[19]和Tampieri等[26]都证实了其不规律性。因为在中性层结时,T*变为0,导致σT/|T*|的数值无法计算。所以不讨论中性层结下的温度归一化标准差。

2.3.2 不稳定层结环境

(1)速度分量归一化标准差与稳定度

在不稳定层结(δ<-0.05)下,速度分量的归一化标准差与稳定度用式(4)进行拟合,有两种拟合方式:一种是将ci设定为1/3固定值进行拟合,另一种是将ai、bi、ci都设为自由参数进行拟合。两种拟合方式对应的拟合参数如表3所示,其中括号内为自由参数拟合结果(后同)。

表3 不稳定层结两种拟合方式的拟合系数及R2Table 3 Fitting coefficients and R2of two fitting methods for unstable condition

从表3可以看到,两种方式拟合的ai与Ai接近,因为在式(4)中,当δ→0时,ai→Ai。对于bi,两种拟合方式得到的结果差异较大,在两个高度上,都有u、v的两种拟合方式更为接近,而w的两种拟合方式差异稍大。对于ci,两种拟合方式也略有差异,但是基本处于0.25~0.55之间。但是从R2来看,自由参数拟合相对于ci=1/3的固定参数来说,拟合效果略微提高,这也说明两种拟合方式可以看做近似。前人的一些研究结果[3,27,28]也发现w方向的拟合效果最佳,这与本实验的结果一致,w方向的R2最大,拟合最好。城市RSL中的水平速度波动更有可能由局部产生的湍流控制,因为城市冠层上方的RSL是湍流的尾流层,在该层中仍可以分辨出各个建筑物和表面图案的尾流和内部边界层[27]。

由于两种拟合方式差异不大,因此本次试验选用ci=1/3的方式拟合。图3给出不稳定层结下归一化标准差与稳定度参数之间的关系,绘制了由实验数据拟合的经验曲线,同时也给出了其它研究结果作为对比[3,11]。

图3 35 m(a)-(c)和27 m(d)-(f)处不稳定层结风速分量归一化标准差σu/u*、σv/u*、σw/u*与稳定度参数之间的关系Fig.3 Fitting maps of the normalized standard deviation of wind velocity components σu/u*,σv/u*,σw/u* in unstable condition at 35 m(a)-(c)and 27 m(d)-(f)

从图3的对比结果来看,在两个高度上,1/3的指数形式能很好地描述风速分量归一化标准差与稳定度之间的关系,尤其是w方向上,实验拟合结果基本与Quan的结果[11]一致。u、v方向相较于Roth和Quan偏大,但其中u方向在稳定度参数较小时也基本与前人的结果一致。由拟合关系式(4)可以看出bi与稳定性参数-δ直接相关,其大小反映了大气稳定性对σi/u*的影响程度。当bi具有相对较大的值时,σi/u*随z的增加而更快地增长,这对应于大气稳定度对速度分量的归一化标准差的更强影响。实验数据表明u、v方向的bi随高度增加而增加,而w方向的bi随高度增加而减小。本实验得到的拟合系数与其他粗糙子层的结果接近。与平坦均匀下垫面近地面层相比,ai值相差不超过10%;而bi值相差较大,垂直方向的归一化方差的拟合系数与平坦下垫面近地面层相比约为70%,而水平方向的归一化方差超过200%。可以看出在更高的位置,u、v方向上大气稳定度对归一化标准差影响更大,而在35 m(2.1zH)高度,更接近RSL层顶,这表明在RSL中应该考虑地面障碍物周围流场产生的拖曳尾迹对湍流流动增加的影响。

(2)温度归一化标准差与稳定度

温度归一化标准差与稳定度的关系用式(6)来拟合,对于指数系数cT,也有两种拟合方式:cT=-1/3和cT取自由参数。两种拟合方式的系数如表4所示。

表4 不稳定层结温度归一化标准差与稳定度拟合系数Table 4 Normalized standard deviation and stability coefficient of temperature in unstable condition

从R2可以看出,两种拟合方式效果相近,并且两个高度上拟合系数也较为相似。两种拟合方式的拟合曲线对比拟合数据以及Quan的结果[11]如图4所示,可以看出cT=-1/3的拟合曲线与Quan的结果一致性很好。

图4 35 m(a)和27 m(b)处不稳定层结温度归一化标准差拟合图Fig.4 Fitting graph of the normalized standard deviation of temperature in unstable condition at 35 m(a)and 27 m(b)

在不稳定层结下,拟合数据能很好地表达大部分温度归一化标准差σT/|T*|关于稳定度参数|δ|的关系,尤其是在|δ|偏大时,只是有部分较为分散的点归一化标准差较大,影响拟合效果。从表4和图4中可以看出,两个高度的结果都比较接近,并没有明显差异。在|δ|值较小(<0.05)时,σT/|T*|随|δ|的变化率比更强的不稳定(|δ|>0.05)时更大。Fortuniak等[19]也发现了同样的现象。由于σT在现实情况下不可能为0,所以在中性层结时,σT/|T*|的意义并不明确。

2.3.3 稳定层结环境

(1)速度分量归一化标准差与稳定度

同样,在稳定层结下,按式(5)也有两种拟合方式,一种取指数ci=1/3,另一种取ci为自由参数进行拟合。将两种拟合方式参数进行对比,同时计算R2,结果见表5。

表5 稳定层结两种拟合方式的拟合系数及R2Table 5 Fitting coefficients and R2of two fitting methods for stable condition

从表中可以看出和不稳定层结下相似的结果,ai和Ai相近。两种方式拟合的bi和ci在v方向差异较为明显,且bi增大时,ci是减小的。两种方法拟合的R2差异不大,可以认为这种差异是拟合过程中拟合bi和ci互补的结果,反映在R2数值和风速分量归一化标准差图像上,并没有太大差异,因此归一化标准差图像中仍采用ci=1/3的拟合方式。

将实验数据与Quan的结果[11]进行对比,如图5所示。从图中可以看出1/3的指数函数能很好地描述归一化标准差和稳定度的关系,数据结果和Quan的结果也很接近。对比分析两个不同高度的拟合参数,也可以发现,在ci=1/3的拟合方式下,bi还是表现出随高度明显变化的规律。在u、v两个方向,bi随高度增加而降低;而在w方向,bi随高度增加而增加,这与中性层结下的Ai变化趋势一致。基于两个高度的σi和u*的对比,可以说明在稳定层结下bu,v随高度增加而减小的现象也是因为在两个高度σu和σv变化接近的情况下,u*随高度有所增加;而bw随高度增加则是因为尽管u*有所增加,但σw随高度增加更显著引起的。

图5 35 m(a)-(c)和27 m(d)-(f)处稳定层结风速分量归一化标准差σu/u*、σv/u*、σw/u*与数据拟合图Fig.5 Fitting maps of the normalized standard deviation of wind velocity components σu/u*,σv/u*,σw/u*in stable condition at 35 m(a)-(c)and 27 m(d)-(f)

(2)温度归一化标准差与稳定度

稳定层结下,温度归一化标准差与稳定度的关系仍然用式(6)来拟合,同样采用两种拟合方式:cT=-1/3和cT取自由参数。两种拟合方式的系数如表6所示。

表6 稳定层结温度归一化标准差与稳定度拟合系数Table 6 Normalized standard deviation and stability coefficient of temperature in stable condition

在稳定层结下拟合效果整体较差,R2基本在0.1以下,cT取自由参数时,拟合效果稍有提高,但是两个高度上拟合系数较为相似。将两种拟合方式的拟合曲线对比拟合数据和Quan的结果[11]如图6所示。其中cT=-1/3的拟合曲线与Quan的数据几乎重合。

图6 35 m(a)和27 m(b)处稳定层结温度归一化方差拟合图Fig.6 Normalized variance fitting graph of temperature in stable condition at 35 m(a)and 27 m(b)

尽管数据点极其分散,但是cT=-1/3的拟合结果与Quan还是很接近。限于拟合效果,在此难以比较不同高度的拟合系数的关系。在稳定层结拟合效果不佳的情况仍需要更多的数据进行分析讨论,本次实验的数据对比Quan的结果,表明cT=-1/3能大致表达温度归一化标准差σT/|T*|关于稳定度参数|δ|的关系。

3 结论

分析了合肥地区校园气象观测塔所在位置下垫面特征和两层超声风速仪数据,得到如下的结果。

地表参数计算结果表明该地属于建筑物平均高度高、建筑物密度高的城市下垫面环境。由于粗糙子层内的流场极大程度受地表建筑物影响,这也说明了该地的流场不同于平坦下垫面的常通量层流场。

对比两个高度的湍流参数u*和T*,发现35 m处的u*随大于27 m处的u*;而T*在两个高度没有明显差别。摩擦速度随高度不均匀分布可能与下垫面的动力非均匀特征有关。而温度尺度反映的是浮力特征,可以认为与下垫面的热力特征有关。不同高度上的温度尺度相等,说明观测地点下垫面表现出热力均匀的特征。

进一步分析不同高度的风速分量和温度的归一化标准差与稳定度的关系。近中性层结下35 m处的u、v方向风速分量归一化标准差小于27 m处的风速归一化标准差。在不稳定层结和稳定层结下,用两种拟合不同方式对风速归一化标准差和稳定度进行拟合,得到的拟合系数接近,因此选择拟合指数为1/3的拟合方式。拟合式中的系数bi更能反映归一化标准差与稳定度的关系。在不稳定层结下u、v方向的系数bi随高度增加而增加,而w方向bi随高度增加而减小;稳定层结下结果相反u、v方向的系数bi随高度增加而减小,而w方向bi随高度增加而增加。本实验地点给出的关于归一化速度方差的特征与其他粗糙子层的结果接近,与平坦均匀下垫面相比有较大的差别,这也说明在不同高度上的湍流动量通量不一致,不满足常通量层前提。

关于温度归一化标准差与稳定度的关系,在不稳定层结,温度归一化标准差能够符合关于稳定度的函数,并且两个高度上的拟合结果基本一致;稳定层结下数据点较为分散,在本实验中并不能用关于稳定度的函数关系来表示。

风速归一化标准差与稳定度的关系随高度的变化在两种层结下表现相反,即拟合式中系数bi的变化趋势,在两种层结状况下相反。bi值越大,反映出稳定性对速度归一化标准差的更强影响,根据Zou等[28]所述,在靠近RSL边界时,建筑物尾流影响更为显著,导致bi值更大,因此实验中所出现的状况可能是因为在两种层结情况下RSL厚度不一致导致的,最高处的测量高度为2.1倍zH,很接近RSL的理论高度,所以RSL的厚度很可能对实验产生影响。

在稳定层结中,温度的归一化标准差与稳定度的关系不够明显,拟合效果较差。由于实验环境下稳定度参数的范围变化并不大,不能很好地表达更大范围的稳定层结,所以这部分还需要更多数据分析。

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