森林冠层湍流结构的特征研究

使用长白山森林冠层上下得到的湍流及风、温、湿梯度资料，对长白山森林冠层的湍流结构作了较为详细的分析。结果表明，冠层内的风速分布遵循指数规律Ｕ（Ｚ）／Ｕ（ｈ）＝ｅｘｐ［α１（Ｚ／ｈ－１）］，且α１＝２．０５；冠层内的动量交换系数满足指数律：Ｋｍ（Ｚ）／Ｋｍ（ｈ）＝ｅｘｐ［α２（Ｚ／ｈ－１）］，且α２＝５．２；冠层上Ｚ／ｈ＝１．２３处，σｗ／Ｕ＊，σθ／θ＊与稳定度有很好的相关性；冠层上纵向湍流强度ｉｗ明显小于水平方向ｉｕ，ｉｖ，冠层内，由于大的叶面面积指数（ＬＡＩ），以及树冠、地面、树干的共同作用，使得ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ十分接近且明显大于冠层上的值。冠层上下的惯性区湍流谱仍可用幂指数律描述，但斜率偏离－２／３方律，尤其在冠层内更为明显，谱曲线出现双峰现象，从资料及局地各向同性分析，冠层下的湍流并不遵从局地各向同性假设和Ｔａｙｌｏｒ冰冻假设。