大气中的负粘性及其对湍流扩散的作用

应用传统湍流统计理论、多尺度湍流理论和小波分析方法研究了南极测站（雪面）、黑河（戈壁）及北京效区（农村）近地层的湍流微结构和输送规律。总结了它们的特征和差别。证实在中性和弱稳定层结大气中可出现由地表向上的热量输送现象，即传统K理论不能解释的负粘性现象确实存在。这种现象和温度时空分布的涨落有关。此时传统K理论与实况有严重偏离。由多尺度湍流概念导出的湍流交换系数表达式从理论上证明K可出现负值，与观测结果吻合的程度也明显改善。此项研究对深入认识湍流交换过程的机理，以及在地—气相互作用的研究和模拟等方面有重要意义和应用前景。应用负粘性研究中建立的概念所导出的PDF模式可全面替代经典的高斯扩散模式。