請問 夕陽跟邊界層有關係嘛?
還有 確實的邊界層定義是什麼呢?? >_<
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灰色夏天 亮亮藍色 淡淡哀傷
熱鬧台北 寂靜高雄
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夫兵者不祥之器物或惡之故有道者不處君子居則貴左用兵則貴右兵者不祥之器非君子
之器不得已BLOG http://www.wretch.twbbs.org/blog 安西教練 我想寫日記 嗚嗚下
矣吉事尚左凶事尚右偏將軍居左上將軍居右言以喪禮處之殺人之眾以哀悲泣之戰勝以
喪禮處之道常無名樸雖小天下莫能臣侯王若能守之萬物將自賓天地相合以降甘露民莫
之令而自均始制有名名亦既有夫亦將知止知止61-229-171-155.dynamic.hinet.net海
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發信人: mph.bbs@itcz.twbbs.org (夢白), 看板: TY_Research
標 題: Re: 關於邊界層
發信站: 大氣與海洋專業BBS站 (Thu Oct 14 22:16:59 2004)
轉信站: ptt!Group.NCTU!grouppost
※ 引述《icysun.bbs@wretch.twbbs.org ( )》之銘言：
> 請問 夕陽跟邊界層有關係嘛?
主要原因請往前爬文: EPS 與 mph 的討論：烏雲為什麼是黑的？系列文章。
> 還有 確實的邊界層定義是什麼呢?? >_<
Hloton 書 An Introduction to Dynamic Meteorology 第三版
第五章 Page 116 開"章"明義第一句：
The planetary boundary layer is that portion of the atmosphere
in which the flow field is strongly influenced directly by
interaction with the surface of the earth.
不知道能不能滿意，不滿意再請板上大大補充....
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※ From : rac1.wam.umd.edu
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標 題: Re: 關於邊界層
發信站: 無名小站 (Wed Oct 20 04:55:31 2004)
轉信站: ptt!Group.NCTU!grouppost
※ 引述《icysun ( )》之銘言：
> 請問 夕陽跟邊界層有關係嘛?
> 還有 確實的邊界層定義是什麼呢?? >_<
你的問題有些不太明確 你想知道的是夕陽的"顏色"跟邊界層有關嗎?
如果是問這個 答案應該是--有一部份關係
在mph的文章有說 日落時陽光通過比較厚的大氣
波長較短的光線幾乎完全被空氣分子與懸浮微粒散射掉
只剩下波長較長的紅色光進入肉眼 因此夕陽或多或少都偏紅
大氣裡的懸浮微粒多集中在邊界層內 其濃度高低會影響夕陽的顏色
例子是1997年印尼森林大火為週遭地區帶來霾害 但也帶來數日的美麗晚霞
但是有時懸浮微粒並不只侷限在邊界層 而有可能進入自由對流層
(Free troposphere, 請參觀後文解釋邊界層定義的部分)
或是平流層而被水平傳送至全球各處上空
像是1991年Pinatubo火山爆發之後一兩個月 全球的夕陽都明顯偏紅
這是火山噴出的二氧化硫溶於水後 進入平流層內形成的硫酸微粒散射陽光的結果
與邊界層就沒有關係了
========以下偷看課本====以下偷看課本====以下偷看課本====以下偷看課本=========
如果你的問題是 夕陽對形成邊界層有沒有關係
勉強說來也許有一點點吧
因為太陽對地表的加熱是決定邊界層厚度與穩定度的重要因素
氣象上說的邊界層通常是指"行星邊界層" (Planetary Boundary Layer. PBL)
平均厚度約略是一公里左右 但隨情況不同從數十公尺到數公里厚都有可能
在邊界層內大氣明顯受到地表摩擦影響
大氣的運動必須以流體力學中定義的"紊流"(turbulence)來解釋
這一層大氣與地表有很密切的熱量、水氣交換
當地表的溫度有所變化時 邊界層大氣會很迅速地跟著改變
因此邊界層的性質有很明顯的日夜變化
白天地表開始受到太陽加熱 邊界層逐漸轉為熱力不穩定
就像煮開水一樣有大大小小的對流紊流產生 有很強烈的垂直混合
邊界層厚度也會增加 台灣夏季的午後雷陣雨通常就是在這種環境下產生的
過了午後太陽威力漸減 地表的輻射冷卻讓地面溫度下降
所以晚上的邊界層熱力上通常是穩定的 (冷空氣在下暖空氣在上)
但是地表摩擦仍然有可能造成紊流 這個要看風速與地面粗糙度決定
不過夜晚邊界層大多較"平靜" 厚度也比白天的小很多
從溫度(位溫)風速的垂直結構會較容易看出邊界層日夜的不同 也許可以另文討論
根據流體力學與熱力學PBL一般是以Richardson Number (Ri)這個參數來決定
Ri可以想成是熱力穩定度(溫度垂值變化)與動力穩定度(風速垂直變化)的比值
簡短地說
Ri > 0.25 --> 大氣熱力與動力很穩定
0.25 > Ri > 0 --> 大氣熱力穩定但動力不穩定 (接近夜間邊界層的狀況)
0 > Ri --> 大氣熱力與動力均不穩定 (接近白天邊界層的狀況)
(0.25這個值是個經驗值 Ri的正負則完全由熱力穩定度決定)
所以如果把每個高度大氣的Ri都算出來畫在垂直座標上
會發現在邊界層內Ri通常小於0.25甚至是負值
在邊界層頂附近Ri會變得很大 再繼續往上Ri又會降低 但會比0.25大
因此用Ri的垂直變化可做為辨別邊界層的依據
以上是大致的理論 實際作業上還會加上其他條件做更準確的判斷
詳細的邊界層資料對於分析中小尺度天氣現象(雷雨胞 龍捲風...)
還有研究局部地區大氣化學與污染物傳送也是很重要的
在PBL以上的大氣稱為自由大氣或自由對流層(Free troposphere)
此處大氣受地表的影響可以忽略 大氣的運動主要由天氣系統與行星風系決定
這也是在分析天氣系統時會選擇看850mb或700mb高度的風場而不看地面風
以避開邊界層的"干擾"....嗯 不過好像有點扯遠了....
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想要看關於邊界層的物理式子還有更深入討論的話
可以翻Global Physical Climatology (Dennis Hartmann) Chapter4
個人覺得這部分寫的比Holton的書容易懂一些
而且有一些觀測資料當例子