《动力气象学》电子教案一编著、主讲:成都信息工程学院大气科学系李国平教授制作:林蟒、李国平 图1.6直角坐标系和对数坐标系中风的对数分布律 12非中性层结下的指数分布规律 Laixtman假定: (1.10) β为待定参数,E为层结参数,不稳定层结:-1<E<0,中性层结:E=0,稳定层结:0<E<l。 (111) (112) 设z=二0时仍满足对数分布规律: 又 --0 B=k-c (1.13) (114)
《动力气象学》电子教案 －编著、主讲：成都信息工程学院大气科学系 李国平教授 制作：林蟒、李国平 6 0.25π 0.5π 0.75π π 1.25π 1.5π 1.75π 2π 2.25π 2.5π 2.75π 3π 2 4 6 8 10 12 14 V z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.1 1 10 V lnz 图 1.6 直角坐标系和对数坐标系中风的对数分布律 1.2 非中性层结下的指数分布规律 Laixtman 假定： 1 l z ε β − = （1.10） β为待定参数，ε 为层结参数，不稳定层结：−1 0 < < ε ，中性层结：ε = 0 ，稳定层结：0 1 < ε < 。 * V l V z ∂ = ∂ ∵ （1.11） * 1 V V z z ε β − ∂ ∴ = ∂ （1.12） 设 0 z z = 时仍满足对数分布规律： 0 * 0 z z V V z kz = ∂ = ∂ 又∵ 0 * 1 0 z z V V z z ε β = − ∂ = ∂ ∴ 0 kzε β = （1.13） 0 z l kz z −ε ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ （1.14）
《动力气象学》电子教案一编著、主讲:成都信息工程学院大气科学系李国平教授制作:林蟒、李国平 (1.15) az k k 利用=2=0 (=0≤z≤h,) (116) 幂指数分布规律 链接2D函数绘图软件 Graphmatica演示直角坐标系中近地层非中性层结下风随高度的分布 图1.7近地层平均风随高度的变化 (1:稳定层结2:中性层结3:不稳定层结) 对于(116)式,若层结趋于中性,即E→0,有 limB=lim lim In In (117) 幂指数分布规律(1.16)—中性自然对数分布规律(19)
《动力气象学》电子教案 －编著、主讲：成都信息工程学院大气科学系 李国平教授 制作：林蟒、李国平 7 ∴ 1 1 * * 0 00 0 ε − −ε ∂ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ∂ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ V z V V z z kz z kz z （1.15） 利用 0 0 V Z Z= = , * 0 1 V z V k z ε ε ⎡ ⎤ ⎛ ⎞ ∴ = − ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ ⎢ ⎥ ⎝ ⎠ ⎣ ⎦ （ 0 s z zh ≤ ≤ ） （1.16） ——幂指数分布规律 链接 2D 函数绘图软件 Graphmatica 演示:直角坐标系中近地层非中性层结下风随高度的分布 z −3π −2.5π −2π −1.5π −π −0.5π 0 0.5π π 1.5π 2π 2.5π 3π 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 稳定 不稳定 图 1.7 近地层平均风随高度的变化 （1：稳定层结 2：中性层结 3：不稳定层结） 对于（1.16）式，若层结趋于中性，即ε → 0 ，有 ** * 0 00 0 00 0 1 lim lim lim ln ln z VV V z zz z V k k z z kz ε ε εε ε →→ → ε ⎡ ⎤ ⎛ ⎞ ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ − ⎢ ⎥ ⎛ ⎞ ⎝ ⎠ = == ⎜ ⎟ ⎢ ⎥ ⎝ ⎠ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ （1.17） 幂指数分布规律 (1.16) ⎯⎯⎯中性→ 自然对数分布规律 (1.9)