L02边界层气象学
v v v' q q q'
雷诺平均： a 0 Ba 0 AB abAB
但必须注意其它各阶的非线性积例如
午后观测的风速记录
• 风速变化的不规则性——湍流饿特性之一； • 湍流并非完全无规律——具备统计上稳定的平均值； • 湍流有一个可度量的和确定的强度——有界性； • 许多风速变化的时间尺度相互叠加而成——湍流谱。
二、湍流的定量描述
湍流运动的极不规则性和不稳定性，并且每一点的物理量随时间 、空间激烈变化，显然，很难用传统的方法来对湍流运动加以研究 。但湍流的杂乱无章极随机性可以用概率论及数理统计的方法加以 研究。也就是说，湍流一方面具有随机性，而另一方面气统计平均 值却符合一定的统计规律。
雷诺数：大雷诺数 －－》 湍流运动
对于地球大气，特征长度一般可取离地面高度，若高度仅取1m， 水平速度取0.1m/s，ν=4.6104m2/s，则此时大气的雷诺数已超过 6000。可见大气中的雷诺数一般都是很高的，大气运动特别是边 界层内的大气运动具有完全湍流运动的性质。
3、湍流产生的原因/湍流的来源
边界层气象学
第 2 讲 大气边界层湍流基础
湍流是边界层大气的主要运动形态；湍流对地表面与大气间的动量输 送、热量输送、水汽交换以及物质的输送起主要作用。 本讲主要介绍大气湍流的基础知识。
一、湍流的基本概念 二、湍流的定量描述 三、湍流的能量谱
一、湍流的基本概念
1、流体力学中的经典湍流概念
粘性流体运动存在两种截然不同的运动状态：层流和湍流。
研究湍流性质，必须用数量来表示。由测量得到的大量湍流数 据需要采用统计学和谱分析的方法进行处理和研究。
1、平均量和平均法则 任一变量 A（t，s）为时间 t 和空间 s 的函数，N为资料的数目。
（1）时间平均
At(s)
1
N1
A(i,s)
Ni0
可以通过安装在测竿或观测塔之类某一定位平台上的传感器而得到。
（1）Re》1，粘性力相对小（可忽略），大Re数流体，弱粘性流； （2）Re《1，惯性力相对小（可忽略），小Re数流体，强粘性流； （3）Re=1，二者同等重要，一般粘性流；
Re数可以作为相似性判据，它表示了流体粘性在流动中的相对重 要性。同时，它也可以用来反映流体的宏观和微观特性，它又是 讨论流体不稳定和湍流运动的一个重要参数。
大气湍流的能量来源于机械运动作功和浮力作功两方面。
前者是在有风向风速切变时，湍流切应力对空气微团作功。
后者是指在不稳定大气中，浮力对垂直运动的空气微团作功，使湍 流增强；在稳定大气中，随机上下运动的空气微团要反抗重力作功而 失去动能，使湍流减弱。
按照能量学的观点，大气湍流的存在和维持有三大类型：
（1）风切变产生的湍流 （2）对流湍流 （3）波产生湍流
4、湍流的基本特征：
（1）随机性：湍流是非规则的，混乱的、不可预测的； （2）非线性：湍流是高度非线性的。当流动达到某一特定状态， 例如Reynolds数或Richardson数超过某临界值，流动中的小扰动就会自 发地增长，并很快达到一定的扰动幅度； （3）扩散性：湍流会引起动量、热量及流动中的其他物质快速扩 散； （4）涡旋性：利用湍流的可视化，例如将几滴颜料注入湍流运动 的水中，表明湍流结构可没想成由无数大小不同的湍涡组成，它们分 裂、合并、拉长、旋转。最大的湍涡可达到整个湍流层的宽度，小的 可到毫米的量级。它们相互叠加在一起，构成湍流的涡旋结构； （5）耗散性：湍流的能量是由大湍涡向小湍涡传递，最后通过分 子粘性耗散成为热能。
风和气流的三种主要形态： 平均风速 波 动 湍 流
大气边界层的主要运动形态一 般是湍流：不规则性和脉动性。
2、湍流判据—雷诺数 雷诺试验（1883年）
有色液体
流体
流速V V
管道直径d 流体的粘性
d
层流
过渡流
湍流
层流和湍流在一定的条件下是可以相互转化的： 雷诺试验表明：流动速度越大，湍流就更容易发生。
（2）空间平均
As(t)
1
N1
A(t,
j)
N j0
通过部署一系列包括线、面和体的气象传感器可得到空间平均。
（3）系统平均 通常用概率密度函数来表示，又称（统计）概率平均。
概率密度函数通常记为： f ( A) 它表示了 A值在区间 A~AdA的概率为 f (A)dA 。
显然，概率密度函数满足： f AdA1
①层流：流体运动具有规则性，流体运动时层次分明，没有 混合现象 。流体质点的轨迹是光滑的曲线，其对应的物理量场如速度、压强等随 时间、空间作平缓而连续的变化。 ②湍流：流体运动杂乱而无规律性（运动具有脉动性），不同层次的流 体质点发生激烈的混合现象，流体质点的运动轨迹杂乱无章，其对应的 物理量随空间激烈变化。
雷诺（O Reynolds）在研究流体不稳定和湍流问题时，最早引进了 Re数。Re数是判断两粘性流体运动是否相似的重要判据之一。
特征Re数定义：
R eU/L =特征惯性力/特征粘性力
以流体的垂直运动方程为例:
w t u w x v w y w w z 1 p z 2 w g
O 惯性V 项• ： w (V/•O ) w2 w ULU 2L 2/ 粘L U 2 性 力U 项： L R 2w eLU2
（4）求平均规则
设 A、B为两个变量，c为常数
(cA) cA
(AB)AB
A A
ABAB
( dA ) dA dt dt
2、雷诺分解 定义平均值后，可以将湍流运动表示为：
湍流运动 = 平均运动+脉动运动
而把任意实际物理量表示为：
AAA 或
AAA u u u '
v v v' w w w' p p p'
系统平均值表示为： A系x,t AfAdA
在实际观测中，由于不能控制大气，不能重复产生同 样的天气条件，故严格的系综平均几乎是不可能的。另外， 由于实际大气的不均匀性，空间平均的要求往往也难以满 足，所以通常可行的办法是取时间平均。在求时间平均时， 虽然在一段时间内可以认为大气满足定常条件，但仍需考 虑到平均值具有随时间变化的趋势，所以实际工作中常要 先对数据系列进行去倾处理，然后才得到其湍流量的数据 系列。
边界层气象学课件：02边界层平均特征2014
分子粘性力》湍流切应力 粘性副层
2. 虚位温
温度T、虚温Tv、位温θ 、虚位温θv的定义
Tv (1 0.608q)T ：与湿空气具有相同气压和密度的干空气的温度
T
p00 p
T
R
p00 p
cp
：把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气 压时应有的温度
κ
v＝Tv
1000 p
：把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气 压时应有的虚温
混合层
对流源来自两个方面：一个是地面热量输送；另 一个是云层顶辐射冷却。前者使地面暖空气上升， 而后者使云顶冷空气下沉。两者可以同时出现， 特别是当顶部有冷层积云的混合层移过暖地面时， 便可同时出现上升或下沉气流。
混合层平均廓线
地转风
剩余层
稳定边界层以上仍保留相当厚度的白天混合层 中层的等虚位温分布，称为剩余层。由图可见， 入夜后，地面净辐射转变为负值，下垫表面冷 却，导致大气边界层从下往上降温 。剩余层为 中性层结。
扩 散 形 态
三、大气边界层内的流动形式
一般地，边界层内气流的流动形式有三种：平均场、湍流场、 波动场。实际上，后两者是叠加在平均场上的。
u u u u
平均风：有明显的日变化，风速和风向及其相关边界层属 性具有明显的垂直梯度。一般量级：水平风为米的量级， 垂直风为毫米的量级
湍流：大气边界层的运动形态，剪切和不稳定特性等，湍 流对大气边界层的发展和演变有关键作用。
边界层的重要性
■人们一生大部分时间是在边界层中度过的； ■天气预报是预 报的边界层内的气象因子； ■整个大气层基本能源是太阳辐射， 太阳辐射大部分被地面吸收，剩余部分由边界层过程输送给大 气； ■云核是通过边界层过程从地面传播到大气中的。 ■雷暴 和飓风的发展是靠边界层湿空气的流入。 ■大约有50％的大气 动能被耗散在边界层中。 ■湍流和阵风在结构设计中影响建筑 风格。 ■风力涡轮机要从边界层风场中提取能量。 ■海面上的 风切变是海洋的主要能量。 ■边界层中的湍流输送和平流使水 分和氧气来回流动，维持植物之类的生命形态。。。。
边界层的基本概念课件
边界层的特征
边界层具有很薄的厚度，其厚 度通常远小于流体中的其他尺 度，如流动的长度和速度。
在边界层内，流体的流动状态 从自由流转变为受壁面限制的 流动，流体的速度和方向发生 急剧变化。
边界层内的流体会产生摩擦阻 力，对流体流动产生重要影响 。
边界层的形成
当流体与固体壁面接触时，由于壁面 的限制作用，流体的速度和方向发生 变化，导致流体的切向应力与法向应 力发生突变，形成边界层。
湍流边界层
在流体流动中，靠近固体表面的 薄层，流速较高，流动方向复杂 ，各层速度梯度较大，流动呈现 湍流状态。
热边界层和流动边界层
热边界层
在传热过程中，靠近固体表面的薄层 ，温度梯度较大，热量传递速率较高 。
流动边界层
在流体流动中，靠近固体表面的薄层 ，流速较高或较低，流动方向或湍或 层，与流体主体存在明显的速度梯度 。
边界层的基本概念课件
目 录
• 边界层定义 • 边界层的重要性 • 边界层的分类 • 边界层方程 • 边界层模拟方法 • 边界层的应用
01
边界层定义
边界层的定义
01
边界层是指流体在运动过程中， 流体的切向应力与法向应力发生 突变的位置，通常出现在流体与 固体壁面接触的地方。
02
在边界层内，流体的流动受到壁 面的限制，流体的速度和方向发 生急剧变化，导致流体的物理性 质发生显著变化。
物理边界层和化学边界层
物理边界层
主要涉及流体的物理特性变化，如温度、压力、速度等。
化学边界层
主要涉及流体的化学特性变化，如浓度、组分、化学反应等 。
04
边界层方程
连续性方程
连续性方程是描述流体运动过程中质 量守恒的方程。
边界层理论的发展历程和基本概念
边界层理论的发展历程和基本概念边界层，顾名思义，即处于粘性流场中的物体其表面存在的流动薄层。
边界层的概念在科研中具有很广泛的应用，如气象学家所熟知的大气边界层，治理空气污染时所用到的边界层等等。
今天我们要谈的是空气动力学中的边界层，下面跟着我一起回顾边界层理论的发展历程和基本概念。
边界层概念的提出边界层的概念最早可以追溯到十九世纪末，当时的流体力学主要存在两个研究方向，有趣的是这两个方向实际上毫无共同之处。
其中一个方向是理论流体动力学，它从无摩擦、无粘性流动的欧拉运动方程出发，并达到了高度完善的程度。
然而，却与实验结果有明显的矛盾，尤其对于管道中流体的流动难以解释压力损失和流场中物体的阻力问题，流体的粘性力相对于其他外力很小，人们很难理解仅仅是忽视掉了粘性，为什么理论与实验结果会相差如此之大。
其实，当时人们早就知道了有摩擦流动的完整的运动方程（N-S方程），只不过受限于当时的条件，求解方程极其困难，故实验与理论的巨大差距一直难以解释。
这也就引出了从实际出发而形成的一门高度经验性学科，当时被称为水力学。
水力学以大量的实验数据为基础，避开了理论上的计算，而且在方法和研究对象上都与理论流体动力学大相径庭，但仅仅依靠经验终究是不够的，故其也具有一定的局限性。
路德维格·普朗特（Ludwig Prandtl）在这个时代背景下，路德维格·普朗特 (Ludwig Prandtl) 提出了流动边界层的概念，他在1904年的一次数学讨论会上宣读了论文“具有很小摩擦的流体运动”，在这篇论文中，普兰特借助于理论研究和几个简单的实验（普朗特水槽），证明了绕固体的流动可以分成两个区域：一是，物体附近很薄的一层（即流动边界层），其中摩擦（粘性）起着主要的作用；二是，该层以外的其余区域，这里摩擦可以忽略不计。
边界层概念的提出解决了当时的许多问题，以此为前提，当时的人们对数学上的困难做了很大程度的简化。
基本概念——边界层提到边界层不得不提到另一个流体力学中的概念——雷诺数，用以判断粘性流体流态，同时影响着边界层的厚度。
an introduction to boundary layer meteorology
an introduction to boundary layermeteorology篇幅较长，请耐心阅读。
引言：边界层气象学是气象学中一门重要的分支领域，研究大气中接触地球表面的那一层空气，称为边界层。
边界层的特性对气象的各个方面都有着重要影响，如天气现象、能量交换和大气环流等。
本文将详细介绍边界层气象学的基本概念、形成机制、结构特征以及对气象现象的影响。
一、基本概念边界层是指大气中与地表直接接触的那一层空气，其厚度通常在几百米到几千米之间。
它是大气的底层，也是大气与地表之间交换能量、质量和动量的重要界面。
边界层气象学研究的是这一层空气的性质、运动和动力学过程。
二、形成机制边界层的形成主要受地表特性和大气的垂直运动的影响。
大气的垂直运动包括对流、辐射冷却和湍流。
而地表特性指的是地形、土壤类型和植被等。
这些因素共同作用，导致边界层的形成与发展。
1. 对流运动当地表受到太阳辐射而变暖时，空气会受热膨胀，产生上升的气流，称为热对流。
这种上升气流在边界层内不断形成，导致边界层内形成对流的垂直运动。
2. 辐射冷却夜间，地表辐射能量会减少，导致地表变冷。
此时，边界层中的空气也会受到冷却，从而形成下沉气流。
3. 湍流地表和大气之间存在着湍流运动。
湍流是指流体中涡旋运动的不规则运动形式，它使得边界层中的空气不断混合、扩散和交换。
三、结构特征边界层的结构特征包括温度、风速和湍流等方面的变化规律。
1. 温度边界层中的温度变化主要表现在垂直方向，通常呈现降温的趋势。
接近地表的地方，温度变化比较显著，趋于稳定。
而在边界层顶端，温度变化相对较小。
2. 风速边界层内的风速和风向变化较大。
对流运动导致的上升气流和下沉气流使得风速具有垂直剖面变化的特点。
接近地表的地方，风速较小，但上升至较高高度后，风速会逐渐增大。
3. 湍流边界层中湍流的运动非常活跃。
湍流运动混合了不同层次的空气，使得水平和垂直上的质量、能量和动量交换得以实现。
大气边界层气象学研究综述
文章编号:1006-7639(2003)-03-0074-05大气边界层气象学研究综述张 强(中国气象局兰州干旱气象研究所,甘肃兰州 730020)摘 要:文中回顾了大气边界层气象学的发展历史,总结了目前大气边界层气象学的主要进展,并指出国内外在未来大气边界层气象学研究方面面临的一些主要科学问题,以及对未来大气边界层气象学的发展方向提出若干建议,同时还指出了大气边界层气象学在思想上和方法上应该注意的一些相关问题。
关键词:大气边界气象学;研究进展;主要问题;发展方向中图分类号:P404 文献标识码:A引 言什么是边界层?广义讲:在流体介质中,受边界相对运动以及热量和物质交换影响最明显的那一层流体。
具体到大气边界层,是指受地球表面摩擦以及热过程和蒸发显著影响的大气层。
大气边界层厚度,一般白天约为1.0km ,夜间大约在0.2km 左右,地表提供的物质和能量主要消耗和扩散在大气边界层内。
大气边界层是地球-大气之间物质和能量交换的桥梁。
全球变化的区域响应以及地表变化和人类活动对气候的影响均是通过大气边界层过程来实现的。
1 大气边界层气象学发展历史大气边界层气象学是大气科学中一门重要的基础理论学科,大气边界层气象学的发展,不仅受到观测系统和探测技术的制约,也受到数学、物理学等基础支撑学科发展水平的影响,并随着它们的发展而发展。
大气边界层气象学是以湍流理论为基础的,研究大气和它下垫面(陆面和洋面)相互作用以及地球—大气之间物质和能量交换的一门新型气象学科分支。
什么是湍流?英文湍流为“turbulence ”,日文为“乱流”,湍流简单定义:流体微团进行的有别于一般宏观运动的不规则的随机运动,从宏观上看,它没有稳定的运动方向,但它能够象分子运动一样通过其随机运动过程有规律地传递物质和能量。
从1915年由Taylor [1]提出大气中的湍流现象到1959年Priestley [2]提出自由对流大气湍流理论,可以说,到20世纪50年代以前经典的湍流理论基本上已经形成。
边界层的概念和特点
边界层的概念和特点边界层是指在地球物理学中，大气界面和地面之间的一层气体。
在气象学上，边界层是指从地面到一定高度范围内，风速、温度、湿度等各种大气参数发生显著变化的区域。
边界层的高度通常为未来数小时预报所需要的范围内。
1. 逐渐递减的风速：在边界层内，风速逐渐递减。
开始时，风速最大并且逐渐降低。
具体的风速变化取决于地面和大气层的性质和情况。
2. 温度和湿度梯度：边界层内的温度和湿度呈现出明显的梯度变化。
一般来说，地面处温度最高，高层温度逐渐降低。
除此之外，空气湿度在边界层内也会发生变化。
具体变化也是因地而异的。
3. 乱流增大：边界层内的乱流比较显著。
在这里空气流动不是平稳的，而是发生着强烈的乱流。
气体不能在水平方向上自由扩散，而是在各种水平方向逐渐混合。
4. 光学特性不同：由于边界层内存在着大量悬浮的尘埃和气体，它具有不同于上层大气的光学特性。
这使得大气边界层对光的透过率发生了变化。
边界层在气象、环境科学、气候变化等领域具有重要意义。
较为典型的是它与交通工具有关的影响。
由于边界层内的风速变化大，乱流强，而车辆在受到这种影响的同时会发生摩擦热，从而可以推测车辆的燃油效率、稳定性和舒适性。
在电力行业，边界层的变化也会影响线路的温度和表面附着物的变化，从而影响电力传输的效率和稳定性。
同样，边界层的湿度和风速也会对农业和林业造成影响。
总之，边界层是一个非常重要和复杂的概念。
对于气象学家、大气化学家、环境工程师、天气预报员、交通工程专家等专业人士来说，了解边界层的基本原理、特点和影响就显得尤为重要。
边界层气象学：6第五章定常条件下的边界层
中的分布，要解决这个问题，必须求解运动方
程和热流量方程。从最简单情形入手，介绍
Ekman理论。设大气为正压大气，等压线为直
线，忽略风的水平变化，考虑定常、均匀条件
下的大气运动方程：
uw fv 1 p
z
x
vw fu 1 p
z
y
为使方程组闭合，引入K理论
u(z2 ) u*
u(z1 )
Fui
( z2 L*
,)
Fui
(
z1 L*
,)
v(z2 ) u*
v(z1 )
Fv
i
(
z2 L*
,)
Fvi
(
z1 L*
,)
(z2)
T*
(z1 )
Fi
( z2 L*
,)
Fi
( z1 L*
,)
Fui、Fvi 和Fi为普适函数
若取z1=z0，u(z0)=v(z0)=0，则：
Ekman螺线
在地面上，z=0，tgα=0/0，根据罗必达法则： tgα=1，α=45o，在地面，风向与地转风（等压 线）的交角为45o。
随高度增加，α逐渐减小，即风向右偏（北半 球），逐渐趋于等压线（地转风）方向；风 速渐增，逐渐趋于地转风大小。
从定量上说，Ekman解不精确。问题的来源是 假设K为常数。
稳定度参数S代替，可以解决问题。
曲线1、2、3、4、5是 不同研究者在=0理论 值。曲线6a =-100；曲 线6b =-10曲线6c =0； 曲线6d =10；曲线6e =100
u*/Vg随Ro增加而减少， u*/Vg随不稳定增加而增 加。
图5.2.1
曲线1、2是Blackadar 在中性时的实测值；3 是Lettau在中性时的实 测值；4是OpeHKO在 <0时的实测值；5是 >0时的实测值。其它 符号同前。
第一章 大气边界层与边界层气象学研究
T ：实测的温度
e、P ：当时的水汽压、大气压
Tv > T
密度：水蒸汽 < 干空气 浮力：未饱和湿空气 > 干空气
绝对温度T
<
虚温Tv
3. 虚位温 θ v ：液态水比空气的密度大，这样，有云 的气块浮升就比相应的无云气块浮升要小，气块中悬 浮的云滴会引起虚位温的降低。对于饱和空气而言 （存在云的情况下），定义虚位温θv为：
森林-10月14日 Qe<Qh
6:00 12:00 18:00 0:00
Qs：太阳辐射 Qh：显热通量 Qe：潜热通量 Qg：土壤热通量
3 低层大气温度
气温垂直分布三种情形： ① 气温随高度递减 ② 气温随高度基本不变 ③ 气温随高度逆增
温度垂直梯度的大小与太阳辐射、云况、 风速和土壤热性质有关，具有明显的日变化。
Ro U fL
惯性力 f ：柯氏参数 （地转偏向力）
柯氏力
Ro大柯氏加速度影响小，风切变（旋转所致）的影响 可不计。Ro趋向无穷大Ro自行满足
Ro≤1，柯氏力影响较大，地球旋转作用不可忽略
1.5 相似性参数
3. 弗罗德数（Fr）相似性
Fr U
2
惯性力 g ：重力加速度
gL
重力
Fr大（>>1），重力影响小 Fr小（≈1或<<1），重力影响大，不可忽略
u
u
) 0.5
1.5 相似性参数
• 物理实验（风洞、水槽等）中，为保证得 到正确结果而且与实际大气系统可比较， 则需要满足相似性条件 • 几何相似 • 运动学相似 • 动力学相似 • 热力学相似 • 边界条件相似
边界层理论知识点总结
边界层理论知识点总结边界层是指在地表和自由大气之间存在着较为复杂的物理、化学、动力和能量过程的气体层，其厚度一般在几十米到几百米之间。
边界层的存在对于大气环流、气候、水循环等方面都有着重要的影响。
边界层理论是研究边界层的物理过程和结构的学科，在气象学、地理学、环境科学等领域都有着重要的应用。
边界层的结构边界层的结构是指边界层内部的物理特征和过程。
一般来说，边界层的结构可以分为水平结构和垂直结构两个方面。
水平结构在地表上，由于地形的不同，边界层的结构也会有所不同。
在平坦地区，边界层结构比较简单，可以分为地表边界层和大气边界层两部分。
地表边界层是指在地表之上0-1000米内的边界层，大气边界层是指在地表之上1000米以上的边界层。
在山地或者海洋等地形复杂的地区，边界层的结构也会有所不同，有时候边界层内部会出现多层结构。
垂直结构边界层内部的垂直结构一般可以分为三层。
地表边界层（0-100米）是指最近地表的一层，其内部的风速和风向受到地表粗糙度影响较大。
中层边界层（100-1000米）是指地表上方100-1000米的一层，其内部的风速和风向受到大气稳定度影响较大。
大气边界层（1000米以上）是指在1000米以上的一层，其内部的风速和风向受到大气环流影响较大。
边界层的动力过程边界层的动力过程是指边界层内部的气体动力学过程，主要包括湍流、辐射、湍流输送、地转偏向、辐散、螺旋上升等过程。
湍流湍流是边界层内部流体的一种不规则运动状态，其特点是速度、密度和压力都不断发生变化，同时也存在着不规则的旋转运动。
湍流是边界层内部动能输送和质量输送的重要机制。
辐射辐射是指太阳光的热辐射在地表和大气中的传播和吸收过程。
在白天，地表吸收太阳光，导致地表温度升高，然后通过热传导和对流作用将热量传递给大气，形成边界层内部的热辐射。
在晚上，地表失去热量，导致地表温度下降，然后通过热传导和对流作用将热量传递给大气，形成边界层内部的冷辐射。
第一章 大气边界层与边界层气象学研究
流体力ห้องสมุดไป่ตู้定义
Prandtl（1904）首次引入空气动力学
大气运动尺度分析角度定义
Orlanski(1975)尺度定义
大尺度 中尺度 小尺度
α大尺度
β大尺度
α中尺度
β中尺度
γ中尺度
α小尺度
β小尺度
γ小尺度
macro- α
macro- β
meso- α
meso- β
meso- γ
micro- α
micro- β
S7
PBL结构变化特征：
• 见书上P31－34：⑴⑵⑶⑷⑸⑹
总之：分析大气边界层结构变化 特征，具体问题具体分析。 考虑天气条件，下垫面，地形以 及季节、层结稳定度条件等的变化对 大气边界层的影响。
2-2 爱克曼螺线和爱克曼层(了解)
在中性层结、下垫面水平均匀、大气定常， 且粘滞系数为常数的情况下所求得的风随 高度变化的解，即为经典的Ekman风廓线解。
雷诺应力定义
u' 2 u' v' u' w' 2 ' - v'u' v' v' w' 2 w' u ' w' v' w'
三 温度、位温、虚位温…（自学） 四 Boussinesq近似（自学） 五 准静力平衡（自学）
重点（理解，掌握）
• • • • • • 大气边界层 边界层中的风与气流 湍流 泰勒假说 湍流通量 雷诺应力
• 近几十年来，由于计算机速度的不断提高， 大气边界层的数值模拟研究方法成为一种常用的 研究手段。
由地面粗糙度或摩擦作用产生的小尺度湍流以及地面增热造成的热