【摘 要】
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本文基于实测的热力湍流探空数据,使用WR95方法识别低云的垂直结构,对比分析了低云与晴空天气下大气折射率结构参数C2n、气象条件和大气稳定度的平均统计结果.结果表明,低层薄云对C2n起伏变化的影响微乎甚微,仅仅表现出轻微增大的趋势,云底C2n相对于晴空天气平均增大1.6倍,云顶之上最大程度增大2.5倍.低层中厚云在云顶处C2n相对于晴空天气增大了3.80—6.61倍,且云顶区域C2n增大的幅度大于云底区域.云底区域大气湍流特性受到地面热力驱动与低云冷却的联合作用,沉降气流与地面向上气流发生了耦合,增强了风
【机 构】
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中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 合肥 230026;中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院大气光学重点实验室, 合肥 230031;先进激光技术安徽省实验室, 合肥
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本文基于实测的热力湍流探空数据,使用WR95方法识别低云的垂直结构,对比分析了低云与晴空天气下大气折射率结构参数C2n、气象条件和大气稳定度的平均统计结果.结果表明,低层薄云对C2n起伏变化的影响微乎甚微,仅仅表现出轻微增大的趋势,云底C2n相对于晴空天气平均增大1.6倍,云顶之上最大程度增大2.5倍.低层中厚云在云顶处C2n相对于晴空天气增大了3.80—6.61倍,且云顶区域C2n增大的幅度大于云底区域.云底区域大气湍流特性受到地面热力驱动与低云冷却的联合作用,沉降气流与地面向上气流发生了耦合,增强了风切变,C2n在这一高度附近也出现了增强.综合对比晴空和有云天气C2n大小可知,云对C2n的增强效应大致在10–16量级.一方面,风切变在云顶处或者云顶之上达到最大值;另一方面,因为云顶短波辐射增温和长波辐射冷却的共同作用,云顶之上会形成不同厚度的逆温层,致使云顶处位温变化率急剧增大,Brunt-Vaisala频率N2值较晴空天气下增大了0.5—3.0倍;而云底区域N2均小于晴空天气.由于云层多尺度活动引发的湍流效应,势必会引起对激光传输大气效应评估和订正的偏差.正确掌握不同相态云层及边界处湍流的变化规律,也可以为进一步建立云层周围大气湍流的变化规律模型奠定基础.
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