对流边界层与自由大气之间的物质和能量交换一直是大气边界层物理的重要研究问题。夹卷过程作为发生在对流边界层顶部的重要物理过程，其实质是对流边界层湍流与自由大气之间的相互作用，作用的结果是在对流边界层与自由大气之间形成一个过渡带，即夹卷层，并在此处发生物质和能量交换。揭示夹卷层结构特征、探讨夹卷层过程机理一直是大气边界层动力学研究的重要课题。夹卷过程不仅直接影响对流边界层的发展，也会对大气中的其他物理过程产生一定的影响。因此，获得夹卷过程参数化的恰当形式就成为这方面研究的主要内容和目标。由于夹卷层处于对流边界层的上部，且垂直尺度相对较小，因而很难对夹卷过程实施有效的观测，尤其是关于夹卷层细致结构的观测资料难以获取。迄今为止，人们对夹卷层内部温度和速度的分析特征仍不太了解，这限制了对夹卷机理的认识，也给夹卷过程的参数化研究带来了不少的困难。由于观测资料难以获取，本文主要是通过大涡模拟技术进行数值模拟实验以获取相关的资料，再结合理论分析来对夹卷层厚度、夹卷通量比和夹卷速度这些表征夹卷过程的特征量进行了相关的研究。通过这些研究，在以下几个方面获得了新的认识，取得了一些新的结果。　　 本文分析并讨论了夹卷层厚度的参数化问题，比较了两种特征参数，即对流理查森数(Ri*)和浮力理查森数(RiN)，在参数化中的适用性。分析表明，“Ri*方案”本身的缺陷会导致数据的发散，且由于Ri*没有包含自由大气稳定度对夹卷过程的影响，该方案不能很好地描述夹卷层的行为特征。与之相比，“RiN方案”包含自由大气稳定度对夹卷过程的影响，就物理意义而言，该方案更合理。　　 本文通过大涡模拟来研究在自由大气中不同的温度层结，不同的地转风速度，不同的地表热通量下的正压大气与斜压大气条件的对流边界层。为了便于了解正压大气条件和斜压大气条件下切变产生的湍流对夹卷的贡献，本文将大涡模拟的数据作为实验的结果来验证Fedorovich提出的Ri1参数化方案。本文的LES实验结果表明了在不同的大气背景条件下，正压大气和斜压大气中的对流边界层的发展存在着较多的不同。同时，本文通过LES实验模拟，考察Fedorovich的Ri1参数化方案，得到了不同条件下。Fedorovich的参数化方案结果，结果表明，单就Fedorovich的方案而言，该参数化方案在斜压大气条件下要比在正压大气条件下，更好的吻合LES实验模拟的结果，说明，Fedorovich的方案就其自身性质而言，可能更加适合斜压大气条件下的对流边界层的夹卷厚度的参数化。　　 同样的，本文对Kim的三个参数化方案也进行了验证，结果表明对于Kim提出的三种参数化方案，在LES模拟数据的验证下，显示出就总体而言，第一种方案能够较好的吻合LES实验模拟的结果，第二种方案对于LES实验的结果吻合的并不是太好，第三种方案较第一种方案差，但较第二种方案好。　　 最后，本文通过分析认为，Kim的第一个参数化方案与本文模拟的LES的实验数据比较吻合，但是仍然存在一定的偏差，同时，本文认为由于Kim的第一个参数化方案中，将理查德森数的系数取为0.075，同时加上了一个常数项0.0925，而用LES模拟数据计算得到的无量纲的逆温层厚度的数值表明，常数项的贡献和理查德森数的贡献各占了50％，因此，本文认为这不符合对流边界层夹卷过程的参数化的初衷，于是，本文考虑对Kim的第一个方案进行修正，改变其理查德森数的系数，同时改变常数项，并考虑正压大气和斜压大气的不同情况，将理查德森数的系数分别改为0.2和0.15。随后本文对修正后的参数化方案也用LES的模拟结果进行了验证，验证结果表明，经过修正后的Kim的方案比原来方案有了更小的误差，即更加吻合LES的实验模拟结果，因此，本文认为修正后的Kim方案较原先的三种Kim的参数化方案以及Fedorovich的参数化方案要更加适合对正压大气与斜压大气条件下的对流边界层的无量纲夹卷厚度进行参数化。