对流边界层湍流特性的数值研究

摘要

采用大涡模拟方法研究了存在逆温层的情况下大气对流边界层的湍流特性。实际大气边界层中出现逆温层是较常见的,逆温层会导致大气边界层湍流结构的变化,从而影响大气的湍流扩散和输运特性。本文比较了不同逆温梯度的工况,着重分析了逆温层对边界层中热量逆梯度输运(countergradientheattransportation,CGHT)的影响。计算结果表明:逆温梯度越大,对流边界层的发展越受到抑制;逆温层高度降低会影响整个对流边界层的温度抬升;逆温梯度越大,垂直速度方差越小;在逆温梯度较大的情况下,其逆梯度输运区域要略微低一些,初步分析认为是由于逆温层对热对流的抑制造成的;对于逆温层高度不同的情况,高度越低的逆温层对逆梯度输运的抑制作用更明显。