1. 本选题研究的目的及意义
边界层是大气层的最底层，直接与地球表面接触，其物理过程和动力结构对天气、气候和环境变化具有重要影响。
卡曼常数作为边界层气象模型中的关键参数，表征了近地层动量、热量和水汽的垂直交换效率，其取值直接影响着边界层气象要素的模拟精度。
然而，卡曼常数并非一个恒定值，它会受到大气稳定度、地表粗糙度、热力分层等多种因素的影响。
2. 本选题国内外研究状况综述
卡曼常数作为湍流边界层理论中的一个重要参数，一直受到大气科学领域的广泛关注。
自上世纪五十年代以来，国内外学者针对卡曼常数的观测、参数化以及其对边界层结构和大气环境的影响开展了大量的研究工作，并取得了丰硕的成果。
以下将分别对国内外研究现状进行综述：
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将利用中尺度气象模式WRF(WeatherResearchandForecastingModel)对卡曼常数的变化对边界层气象场的影响进行数值模拟研究。
1.设计数值试验:选择典型区域和天气个例，设置不同的卡曼常数取值方案，利用WRF模式进行数值模拟试验。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟的方法，利用中尺度气象模式WRF(WeatherResearchandForecastingModel)开展研究。
具体步骤如下：
1.确定研究区域和个例:选择对卡曼常数变化敏感的典型区域和天气个例，为模拟研究提供背景条件。
2.收集和处理数据:收集研究区域的地形、地表覆盖、气象观测等数据，并进行质量控制和预处理，为数值模拟提供输入数据。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.定量分析卡曼常数变化对边界层气象场的影响:以往研究多关注卡曼常数本身的变化规律，本研究将重点关注卡曼常数变化对边界层气象场的影响，定量分析其对风速、温度、湿度廓线以及湍流特征的影响程度。
2.探讨不同稳定度和粗糙度条件下敏感性差异:考虑大气稳定度和地表粗糙度对卡曼常数的影响，分析不同条件下边界层气象场对卡曼常数变化的敏感性差异，为不同下垫面条件下卡曼常数的合理选取提供参考。
3.结合数值模拟和理论分析:本研究将数值模拟和理论分析相结合，不仅揭示卡曼常数变化对边界层气象场的影响现象，还将深入探讨其物理机制。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1]毛伟康,刘辉志,桑建国.近50 a中国陆地表面粗糙度变化及其对近地面气象要素的影响[J].大气科学,2019,43(03):551-564.
[2]李倩,刘树华.基于WRF模式的地表粗糙度及其参数化方案对区域气候模拟的影响[J].高原气象,2021,40(01):129-140.
[3]刘辉志,毛伟康.中国区域地表粗糙度对陆面过程和区域气候模拟的影响[J].大气科学,2018,42(06):1273-1286.
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