首页 期刊 气象科技 Hilbert方法在大气边界层湍流特征分析中的有效性 【正文】

Hilbert方法在大气边界层湍流特征分析中的有效性

作者:李敏 蒋维楣 中国气象局华风气象影视信息集团 北京100081 南京大学大气科学学院 南京210093
hilbert谱分析   大气边界层   湍流   城市冠层   森林冠层  

摘要:介绍一种新的建立在经验模态分解(EMD)方法基础上的非线性、非平稳数据分析技术—Hilbert分析技术,并首次将其应用于大气边界层(PBL)湍流数据的分析,初步探讨了其在PBL湍流研究中的有效性。通过对城市与森林冠层上湍流资料的能量分布特征和统计平稳度进行分析、比较,结果表明:Hilbert谱分析能有效地对PBL湍流信号进行分析。它的边缘谱分析能够有效地探测PBL湍流信号的能量分布特征,统计平稳度分析也能有效地给出PBL湍流信号平稳性的定量化测量,这些将有助于建立合适的数据质量控制方法,以及对现有空气质量与扩散模式中扩散参数的计算加以改进。文中个例分析中,城市和森林冠层上空的湍流有一定相似性,湍流混合都比较充分,但森林冠层上湍流信号的能量更多地集中在大尺度湍涡,且扰动风速的高频部分具有更强的间歇性。对于相近高度的湍流信号来说,多数情况下,森林冠层上相同尺度的湍涡表现得比城市冠层上更不稳定,但湍涡的含能量要更低。

注:因版权方要求,不能公开全文,如需全文,请咨询杂志社

学术咨询 免费咨询 杂志订阅