气压脉动仪及湍流大气中的气压脉动频谱特征研究

卫茁睿¹, 张宏升^1,?, 李倩惠¹, 任燕¹, 康凌², 王鹏飞³, 刘海波³

1. 北京大学物理学院大气与海洋科学系, 气候与海?气实验室, 北京1008712. 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京1008713. 北京智阳科技有限公司, 北京100107

收稿日期:2021-01-12修回日期:2021-03-17出版日期:2022-01-20

基金资助:国家重点研发计划(2017YFC0209600, 2016YFC0203300)、国家自然科学基金(91837209, 41544216)、第二次青藏高原综合科学考察与研究计划(2019QZKK0105)和新疆维吾尔自治区高层次(柔性)人才引进项目(2018)资助

Research on the Fast-Response Air Pressure Sensor and SpectralCharacteristics of the Pressure Fluctuations in the Turbulent Atmosphere

WEI Zhuorui¹, ZHANG Hongsheng^1,?, LI Qianhui¹, REN Yan¹, KANG Ling², WANG Pengfei³, LIU Haibo³

1. Laboratory for Climate and Oceanic-Atmosphere Studies, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Physics,Peking University, Beijing 1008712. State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, Department of Environmental Science, Peking University, Beijing 1008713. Beijing Intell-Sun Technology Ltd., Beijing 100107

Received:2021-01-12Revised:2021-03-17Published:2022-01-20

摘要/Abstract

摘要： 基于自制气压脉动仪在内蒙古科尔沁地区大气边界层与大气环境综合实验站2019年夏季的观测资料, 计算气压脉动特征参数, 分析气压频谱及气压标准差特征。结果表明, 自制气压脉动仪能够反映气压的快速变化, 频率响应接近1 Hz; 气压脉动方差谱曲线在0.0006~0.5 Hz的频率范围内满足n^-2标度率, 峰值频率低于风速和温度; 不同稳定层结条件下的气压脉动归一化方差谱在高频区合并为一条曲线, 在低频区根据大气稳定度排列; 气压涨落对湍流能量的贡献主要体现在较大尺度上, 风速和温度主要体现在较小尺度上; 气压标准差和气压脉动强度存在明显的白天强、夜晚弱的日变化特征。

引用本文

卫茁睿, 张宏升, 李倩惠, 任燕, 康凌, 王鹏飞, 刘海波. 气压脉动仪及湍流大气中的气压脉动频谱特征研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2022, 58(1): 186-194.
WEI Zhuorui, ZHANG Hongsheng, LI Qianhui, REN Yan, KANG Ling, WANG Pengfei, LIU Haibo. Research on the Fast-Response Air Pressure Sensor and SpectralCharacteristics of the Pressure Fluctuations in the Turbulent Atmosphere
[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2022, 58(1): 186-194.





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