1. 简单百科
  2. 微气象学

微气象学

微气象学(micrometeorology)是指由于下垫面的某些构造特征所引起的近地面大气层中和上层土壤中的小范围气候特点,这种小范围的气候特点一般表现在个别气象的数值上,有时表现在个别天气现象(如风、雾、霜、冻雨等)上。但是这种要素的改变不至于使大尺度过程(平流、锋面)所决定的天气气候特征发生较大变化。

基本概念

微气象学是研究发生在大气边界层下层及其下部土壤-植被大气作用层中的微尺度、小尺度或局地尺度的大气现象、过程与变化规律的学科。其研究水平尺度在一二千米以下的近地面,有时专指大气边界层内的气象学

研究领域

包括各种类型下垫面上的辐射收支状况及其分布特征和变化规律,近地层中各种物理属性的输送和交换物理过程、控制机制,微气象的形成原因,各种影响因素,各气象要素的变化规律。如:辐射收支状况,动量、质量、热量交换,水、C、N等物质循环。尤其关心的是测定和模拟上述湍流交换在植被和地表间的时空变异。目标:改良微气象条件。

研究方法

微气象通常采用理论和实验相结合的研究方法,并以实验方法为主。实验方法是以野外试验观测及室内模型实验同时进行。

(1)观测试验研究

(2)数值模拟研究

数值模拟研究就是用系统的观点,从近地层大气物理系统所遵循的基本物理定律(质量守恒律、大气运动规律、能量守恒律)出发,根据下垫面特征,给出适当的边值条件和模式参数值,来研究某个下垫面的温度、湿度、风速等的分布和变化规律。

(3)观测试验与数值模拟相结合的研究

上述二种研究方法各有长处,也各有局限性,二者结合是微气象研究更合理、更有效的方法,一般用试验观测资料验证数值模拟结果,或者通过观测试验确定数值模拟模式参数 。

(4)模型试验研究

通过人造模型进行风洞试验来探索某些微气象规律属于模型试验研究方法。

与微气候比较

它们处理的都是发生在近地气层的相似的大气过程,由短期平均的得到的微气象规律通过积分等数学或统计运算能得到长期的微气候变化规律。

它们的主要不同在于对气象要素的进行平均的时间尺度不同。微气象是对不仅关心边界层或下垫面层气象变量的短时平均,还关心它们的脉动。而微气候是对气象变量的长期平均,关心的是日变化、季节变化。

参考资料