物理学 > 大气与海洋物理
[提交于 2025年7月16日
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标题: 泰勒假设及其对林地采伐区通量测量的影响
标题: Taylors hypothesis and its impact on flux measurements in a forest clearcut
摘要: 泰勒假设是将时间上的观测转换为湍流空间信息的支柱,而在微气象塔上进行湍流测量时使用。 为了验证其在高度异质的森林采伐地表的有效性,我们利用了广泛的分布式温度传感(DTS)和涡旋协方差(EC)数据集。 DTS测得的温度波动时空相关曲线用于计算在采伐地以上3.1米高度处浮力条件下的温度结构的整体对流速度。 这些对流速度与EC系统在采伐地中间测得的平均风速和顺流速度的湍流强度进行比较。 根据是否与森林边缘平行或垂直,和之间的关系显著不同。 然而,无论风向如何,惯性子区尺度的温度结构的对流速度随着波数的增加呈幂律变化。 这种幂律的指数不同于均质的大气表面层流动,从而指向异质性的影响。 尺度相关的对流速度非线性地将时间频率转换为顺流波数,这最终影响湍流(共)谱的特性。 更重要的是,这种非线性转换产生了一个关键频率极限,超过该极限后,从频率推导出的涡旋长度尺度小于声学风速仪的物理尺寸,因此无法被准确解析。 这个关键极限质疑了该频率以上的EC通量估计。
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