根据项目任务,首先利用螺旋桨和超声风速传感器,对比了两种仪器30min垂直风速观测值的偏差,并分析利用超声风速传感器观测垂直风速的可行性。在此基础上,实验验证了垂直速度对潜热通量的耦合效应,确定了其耦合系数,分析了垂直速度对潜热通量耦合效应的性质;同时,实验揭示了近地面层湍流输送中的Soret效应和Dufour效应,并分析研究了Soret效应和Dufour效应的性质;在地表能量平衡方程中考虑垂直速度对感热和潜热通量的耦合效应,以及Soret效应和Dufour效应的影响后发现,在零耦合效应高度以下的两个高度上,地表能量平衡方程的闭合度都一致地提高到94%。结果以实验证实了大气湍流交叉耦合效应理论,即大气中某标量的湍流输送通量包括该标量的湍流梯度通量,与垂直速度有关的耦合通量,以及Soret效应或Dufour效应造成的通量。研究发展了大气边界层经典湍流K理论和Monin-Obukhov相似性理论,为非均匀下垫面湍流输送研究提供了新线索。
英文主题词Turbulent flux; Coupling effect of vertical velocity; Dufour effect; Soret effect; The surface energy balance