边界层结构及生消演变规律

1.边界层结构。受下垫面影响的几公里以下的大气层称为边界层，大气边界层是对流层中最靠近下垫面的气层，通过湍流交换，白昼地面获得的太阳辐射以感热和潜热的形式向上输送，加热上面的空气，夜间地面的辐射冷却同样也逐渐影响到上面的大气，这种热量输送过程造成大气边界层内温度的日变化。大型气压场形成的大气运动动量通过湍流切应力的作用源源不断向下传递，经大气边界层到达地面并由于摩擦而部分损耗，相应地造成大气边界层内风的日变化。

2.边界层的生消演变规律。在陆地高压区，晴朗天气条件下，边界层的生消演变规律：日间，受太阳辐射的作用地面得到加热，混合层逐渐加强，中午达到最大高度；日落后，由于地表辐射，地面温度低于上覆的空气温度，形成逆温的稳定边界层；次日，又受太阳辐射的作用，混合层重新升起。大气边界层的生消演变规律依赖于地表的热量和动量通量等因素，污染物的传输扩散取决于边界层的特征参数。混合层高度（h）：是指对流边界层的高度，也就是在大气边界层处于不稳定层结时的厚度。莫奥长度（Lmo）：对于定常、水平均匀、无辐射和无相变的近地面层，其运动学和热力学结构仅决定于湍流状况。当Lmo>0，近地大气边界层处于稳定状态，Lmo数值越小或混合层高度（h）与Lmo的比值（h/Lmo）越大，越稳定，h则越低；当Lmo<0，边界层处于不稳定状态，|Lmo|数值越小或|h/Lmo|越大，越不稳定，h则越高；当|Lmo|→∞，边界层处于中性状态，|h/Lmo|=0，混合层高度大约有800m.