[发明专利]一种边界层大气湍流强度高度分布的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于大气湍流检测技术领域，涉及一种边界层大气湍流强度高度分布的检测方法。

背景技术

离地面1-2km左右的大气边界层是人类生活和生产活动的主要空间，地气之间的相互作用以及大气污染主要发生在这里。由于大气边界层中的流体运动几乎总是处于湍流状态，所以湍流自然成为大气边界层物理研究的基础问题。

近年来，由于光传输工作的开展和深入，基于Monin-Obukhov相似理论，国内外已有许多人在一些特定地区建立了大气湍流模式，有的已应用于光传输工程。边界层大气湍流的产生主要是由于地气能量交换形成的，受下垫面影响很大，而有些湍流模型过于依赖相关参数的测量。但是针对有些测量设施不很齐全，又非常需要掌握边界层大气湍流变化特性的地区，依赖相关参数的测量方法则行不通了。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种边界层大气湍流强度高度分布的检测方法，将边界层大气分稳定状态和非稳定状态，只需输入温度、湿度、压强和风速等易测量的常规气象参数，即可给出边界层大气湍流强度高度变化特性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种边界层大气湍流强度高度分布的检测方法，将边界层大气分为稳定状态和非稳定状态，当Z/L大于1时为稳定状态，当Z/L小于1时为非稳定状态，其中Z为距地面高度，L为大气湍流外尺度；

按照以下操作分别给出其边界层C_n²变化：

1)对于非稳定状态的边界层大气，首先获取参考高度z₀[m]处大气湍流强度高度分布C_n²(z₀)的值，利用(1)式给出距地面z[m]高度处的边界层大气折射率结构常数的高度分布C_n²(z)：

Cn2(z)Cn2(z0)=(z/z0)-4/3z0≤z≤0.5zi(0.5zi/z0)-4/30.5zi≤z<0.7zi2.9(0.5zi/z0)-4/3(z/zi)30.7zi≤z<zi---(1)]]>