城市边界层粗糙子层内的平均场和湍流场特征通常利用局地相似理论来描述, 但在很多场合仍然适用于 Monin-Obukhov 相似性理论。在合肥城区开展气象观测, 获取粗糙子层内两不同高度的风速温度数据, 分析 Monin-Obukhov 相似性理论与局地相似性理论的差异, 同时分析风速、温度的归一化标准差与局地稳定度的关系随高度的变化。结果表明, 两高度上的摩擦速度 u* 相差超过 13%, 特征温度 T* 相差小于 2%。风速、温度归一化标准差与稳定度之间的关系可以采用平坦下垫面近地层得到的拟合关系式, 只是具有不同的拟合系数, 且两个高度的拟合系数不同。这说明本实验地点符合一般粗糙子层的特征, 与平坦均匀下垫面近地面层有较大的差别。

利用2012年2月28日至3月1日在合肥市郊的35 m气象塔上测量得到的湍流观测数据,对不同稳定度条件下的湍流 谱、局地各向同性和风速归一化标准差进行了分析。实验期间有短暂的冰雹过程。结果表明,惯性子区对应于 无因次频率为0.02~2的范围,惯性子区的大小和局地各向同性均与稳定度有关;稳定度越高,惯性 子区越小;稳定度越低,惯性子区越大;在稳定和不稳定条件下, σw/u随稳定度的变化基本上满足1/3次方 定律,在近中性层结条件下, σw/u=1.12;冰雹发生前后,风速,动量通量和感热通量出现剧烈变化,表明在 冰雹发生前后的短时间内,出现了强对流天气过程。