第八届全国中尺度气象学研讨会

大气边界层高度受太阳辐射强迫的显著控制，并受到复杂下垫面条件的调制。冬季，较弱的太阳辐射和地表辐射冷却降低了浮力产生，抑制了垂直湍流混合。本文基于乌海市地基遥感同步观测资料，计算了热力边界层、动力边界层和物质边界层高度，并研究了它们在弱热力强迫条件下的耦合演变特征。热力边界层反映地表加热及大气层结特征；动力边界层表征由风切变和地形诱导气流所维持的机械湍流混合及其稳定度；物质边界层则描述气溶胶分布和污染物累积特征。结果表明，白天三种边界层高度介于800～1500 m之间。夜间，增强的地表辐射冷却使热力边界层高度降至约500 m，动力边界层降至约800 m，而物质边界层仍与热力抑制作用和动力稳定性密切相关。三种边界层的夹卷层厚度白天为200～400 m；夜间，热力夹卷层厚度减小至约150 m，而动力夹卷层和物质夹卷层厚度仅略有减小。乌海冬季边界层结构主要受弱化的热力强迫、机械湍流维持作用以及气溶胶累积三者耦合作用控制。冬季较低的边界层高度限制了污染物的垂直扩散，促使近地面污染物的累积。

复杂下垫面；大气边界层；耦合机制