第二届未来大气科学论坛

397 / 2026-03-15 18:24:20

山地森林冠层对通量足迹的影响

山地,冠层,通量

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.3 大气边界层和低空环境

通量足迹在湍流通量研究中有广泛的应用。现有通量足迹模型基本都假定流场是水平均匀的。随着复杂地形上的通量塔越来越多，有必要加深对复杂地形上通量足迹的认识。我们使用在线耦合到大涡模拟中的拉格朗日粒子模型来研究理想二维山脊且有高大冠层时的通量足迹。在计算通量足迹时还考虑了坐标旋转，这和真实涡动相关测量所进行的操作是一致的。当探测器位于迎风斜坡时，其通量足迹比位于平坦地面探测器的通量足迹覆盖范围更大。当探测器位于背风坡分离点上方时，其通量足迹向上风向和下风向延伸。当探测器位于背风坡且远离分离点，而且物质来源位于冠层以下时，其通量足迹也向下风向延伸。这种强烈的下风向延伸和传统认识是相悖的。我们还发现，整个土壤-植被系统的通量足迹可以通过假设植被源/汇全部位于源/汇最强的高度来计算。我们还发现坐标旋转对通量足迹影响很大。当探测器位于迎风坡时，未经坐标旋转的通量足迹向上风向延伸得更远。当探测器位于背风坡时，未经坐标旋转的通量足迹和经过坐标旋转的通量足迹取相反的符号。