草地近地表风速脉动及其与平均风速、摩阻风速的关系

作     者：刘欣宇 张春来 张慧 代豫杰 岑松勃 沈亚萍 Liu Xinyu;Zhang Chunlai;Zhang Hui;Dai Yujie;Cen Songbo;Shen Yaping

作者机构：地表过程与资源生态国家重点实验室防沙治沙教育部工程研究中心北京师范大学地理科学学部北京100875 

出 版 物：《水土保持通报》 (Bulletin of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2020年第40卷第5期

页      面：60-63,78页

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目“土壤风蚀速率对影响因子动态变化的响应”(41630747) 

主　　题：草地 平均风速 风速脉动 湍流度 摩阻风速 

摘      要：[目的]研究草地近地表脉动风速与平均风速、摩阻风速之间的关系,揭示草地风速脉动规律。[方法]利用三维超声风速仪对天然草地近地表风速进行连续观测。[结果]草地近地表风速存在明显的脉动特性,脉动强度与平均风速之间呈显著线性正相关。湍流度在较小风速下分布非常分散,随平均风速的增大而趋于集中,在2~14 m/s风速范围内概率分布峰值对应的湍流度为0.23。摩阻风速与瞬时风速之间缺乏相关性;1 s时距下摩阻风速与平均风速呈显著线性正相关,但风速脉动导致摩阻风速计算结果波动仍非常明显;1 min时距下摩阻风速波动范围降低至10%以下,摩阻风速与平均风速线性相关性极为显著。[结论]风速脉动对摩阻风速的计算有很大影响,采用1 s或1 min时距的平均风速,可有效降低这一影响。