什么是边界层?广义讲:在流体介质中,受边界相对运动以及热量和物质交换影响最明显的那一层流体。具体到大气边界层,是指受地球表面摩擦以及热过程和蒸发显著影响的大气层。大气边界层厚度,一般白天约为1.0km,夜间大约在0.2km左右,地表提供的物质和能量主要消耗和扩散在大气边界层内。大气边界层是地球-大气之间物质和能量交换的桥梁。全球变化的区域响应以及地表变化和人类活动对气候的影响均是通过大气边界层过程来实现的。
什么是湍流?英文湍流为“turbulence”,日文为“乱流”,湍流简单定义:流体微团进行的有别于一般宏观运动的不规则的随机运动,从宏观上看,它没有稳定的运动方向,但它能够象分子运动一样通过其随机运动过程有规律地传递物质和能量。从1915年由Taylor[1]提出大气中的湍流现象到1959年Priestley[2]提出自由对流大气湍流理论,可以说,到20世纪50年代以前经典的湍流理论基本上已经形成。以后,湍流理论基本上再没有出现大的突破。1905年Ekman[3]从地球流体力学角度提出了著称于世的Ekman螺线,在此基础上形成了行星边界层的概念,他的基本观点仍沿用至今。1961年,Blackadar[4]引入混合长假定,用数值模式成功地得到了中性时大气边界层具体的风矢端的螺旋图象。行星边界层的提出使人们认识到了大气边界层在大气中的特殊性和一些奇妙的规律。从20世纪50年代开始,由于农业、航空、大气污染和军事科学的需要,掀起了大气边界层研究的高潮。1954年, Monin和Obukhov[5]提出了具有划时代意义的Monin—Obukhov相似性理论,建立了近地层湍流统计量和平均量之间的联系。1982年,Dyer[6]等利用1976年澳大利亚国际湍流对比实验ITCE对其进行完善使得该理论有了极大的应用价值。1971年Wyngaard[7]提出了局地自由对流近似,补充了近地面层相似理论在局地自由对流时的空白。从20世纪70年代开始,随着大气探测技术和研究方法的发展,特别是雷达技术,飞机机载观测, 系留气球和小球探空观测以及卫星遥感和数值模拟等手段的出现,大气边界层的研究开始从近地层向整个边界层发展。简洁地概括,对大气边界层物理结构研究贡献最突出的是两大野外实验和一个数值实验,即澳大利亚实验的Wanggara和美国的Min-nesota实验以及Deardorff的大涡模拟实验。相似性理论是大气边界层气象学中最主要的分析和研究手段之一,在建立了比较成熟的用于描述大气近地面层的Monin—Obukhov相似性理论以后,人们开始寻求类似的全边界层的相似性理论。国际上,除Neuwstadt[8]、Shao[9]等做了大量工作外,我国胡隐樵等以野外实验验证了局地相似性
理论,并建立了各种局地相似性理论之间的关系。张强等还对局地相似性理论在非均匀下垫面近地面层的适应性做了一些研究。自1895年雷诺平均方程建立以来,该方程组的湍流闭合问题是至今未解决的一个跨两个世纪的科学难题。人们发展湍流闭合理论,以达到能够数值求解大气运动方程,实现对大气的数值模拟。闭合理论有一阶局地闭合理论即K闭合。1990年HoIt-sIag[12]在1972年理论框架的基础上,用大涡模拟资料对K理论做了负梯度输送的重大修正。为更精确地求解大气运动方程,也为了满足中小尺度模式,特别是大气边界层模式刻画边界层湍流通量和其它高阶矩量的目的,高阶湍流闭合技术也开始被模式要求。由于大气边界层研究是以野外探测实验为基础的实验性很强的科学,我国以往由于经济落后,无法得到第一手的实验资料,研究相对落后,与国外相比,总体上差距在20a左右,但我国学者在大气边界层的研究中也有其特殊贡献:1940年周培源先生[13]提出的湍流应力方程模式理论,被认为是湍流模式理论开始的标志,这一工作奠定了他在国际湍流研究领域的崇高地位。苏从先等在上世纪50年代给出的近地面层通量廓线与当时国外同类研究同步,被国外学者称为“苏氏定律”,在上世纪80年代苏从先等首次发现了干旱区边界层的绿洲“冷岛效应”结构。上世纪70年代周秀骥[16]提出的湍流分子动力学理论也很有独特的见解。1981年周
明煜[17]提出的大气边界层湍流场团块结构是对湍流结构的新认识。上世纪80~90年代赵鸣[18]对边界层顶抽吸作用的研究是对Charney—Eiassen公式的很好发展。在20世纪90年代的“黑河实验”中,胡隐樵等和张强[19]首次发现了邻近绿洲的荒漠大气逆湿,并总结提出了绿洲与荒漠相互作用下热力内边界层的特征等等。国内外有关大气边界层和大气湍流的专著
已有数十本,其中,起里程碑作用的几本专著对大气边界层的发展做出了特殊贡献。1953年Sutton[20]著的《微气象学》、1973年Haugen[21]等著的《微气象学》、1984年Panofsky等[22]著的《大气湍流》、1988年StuII[23]著的《边界层气象学导论》和1992年Gar-ratt[24]著的《大气边界层》等。国内直到20世纪90年代才出现大气边界层专著,较有代表性的是1990 年赵鸣等[25]编著的《边界层气象学教程》。综上所述,到上世纪70年代,对均匀下垫面大气边界层物理结构,基本有了比较全面的认识,大气边界层基础理论基本上已经形成。从20世纪80年代到目前的20多年间,除了数值模拟水平和观测技术等实验手段有较大提高外,大气边界层领域的工作,几乎主要集中在解决大气数值模式中边界层和地表通量参数化问题上,而在理论研究方面则显得过于平静。因此,最近20多年实际上是大气边界层研究领域发展相对比较缓慢的时期。
张强大气边界层气象学研究综述干旱气象21（3）2003年9月74-78
1大气边界层物理学的发展
1.1湍流理论的产生和发展
大气边界层气象学是以湍流理论为基础的,在湍流理论有了一定的发展之后才得以有边界层气象学的产生。早在1883年Reynolds首先在试验室发现了湍流[1],随后1904年Plandtl首先提出了湍流混合长理论[2],从而形成了最基本的湍流理论基础。但地球大气中的湍流现象直到1915年才由Taylor[3]首先提出,并开始了最初的研究。湍流运动在大气中的发现使这一特殊运动形式更加引起科学家们的重视。这以后,湍流理论的发展进入了相对较快的阶段。1935年Taylor[4]提出了湍流均匀各向同性理论,得到了表征湍流细微结构的尺度,初步奠定了湍流统计理论的基础。随后1938年Karman等推导出了著名的Karman-Howarth方程[5],使湍流统计理论更加趋于成熟。1941年前苏联科学家Kol-mogorov[6]把量纲分析原理用于湍流研究,推导出了著名的结构函数“2/3律”。很长一个时期,湍流研究是基本上不考虑热力层结的,1959年Priestley[7]提出了自由对流大气湍流理论。可以说,到20世纪50年代以前经典的湍流理论基本上已经形成,以后,湍流理论基本上再没有出现大的突破。从20世纪60年代开始,为了克服湍流研究所面临的困境,人们试图在湍流理论研究方法上开辟新的途径。1963年Lorenz[8]从微分方程计算了非周期轨道,使湍流发生机制的研究有了新的可能途径。1971年,Ruelle[9]把混沌理论等方法引入湍流研究,不过有些学者认为用混沌理论来研究湍流有不适当之处[10]。
1.2行星边界层的提出
1905年Ekman[11]从地球流体力学角度提出了著名的Ekman螺线,在此基础上引伸到大气层,形成行星边界层概念,它的基本观点仍沿用至今。1961年,Blackadar[12]引入混合长假定,用数值模式成功地得到了中性时大气边界层具体的风矢端的螺线图像。行星边界层的提出使人们认识到了大气边界层在大气中的特殊性和一些奇妙的规律,但这个阶段还没有充分认识到大气边界层的重要性,对其应用价值也估计不足,所以当时对大气边界层的研
究并没有形成气候。
1.3近地层大气物理规律的形成从20世纪50年代开始,随着农业、大气污染和军事科学的需要,开始掀起大气边界层研究的高潮。由于对近地面层的研究需求最迫切,并且该层观测
相对也比较容易实现,因此大气边界的研究最初在近地层得到了优先发展。1954年,Monin等[13]提出了具有划时代意义的Monin-Obukhov相似性理论。1971年,Businger等[14]利用美国Kansas试验资料得到了Monin-Obukhov相似性函数的具体形式,随后在Dyer等[15]1982年利用1976年澳大利亚国际湍流对比试验(ITCE)又做了完善。Monin-Obukhov相似性理论的提出和完善使近地面层观测资料的分析和地表通量的计算有了得力的手段。1971年,Wyngaard[16]提出了局地自由对流1/3相似性律,补充了Monin-Obukhov近地面层相似
性理论在局地自由对流时的不适应性。
1.4大气边界层物理结构的认识
对非常理想的、水平均匀的、中性层结的大气边界层结构,Ekman近似基本上可以描述,但实际大气边界层既不是均匀的,更不是中性的。并且由于各方面的需要,人们已逐渐不能满足于仅对近地面层的认识;更主要的是大气探测技术和研究方法此时已经有了新的突破,特别是系留气球、小球探空测、雷达观测、飞机机载观测及卫星遥感反演和数值模拟等手段的相继出现,所以从70年代开始,大气边界的研究开始从近地面层向整个边界层扩展1971年,Clark等[17]用澳大利亚著名的Wang-gara观测实验资料给出了实测的稳定大气边界层气
象要素的典型空间分布特征。1976年, Kaimal等[18]根据美国Minnesota观测实验资料又获得了实测的自由对流大气边界层气象要素的垂直分布结构。1983年的俄克拉何马边界层野外试验[19]用飞机观测到了系统的大气边界层湍流量和其它高阶量的空间分布。最近,以1987年的FIRE试验和1992年ASTEX试验为基础逐步开始了云和降水与边界层的相互作用的研究[20]。在野外实验的同时,大气边界层数值模拟实验也在这一期间取得了进展。最具代表性的是1970—1974年Deardorff首次用大涡模拟技术研究了大气边界层,并且在对流和中性两种情况下对Wanggara观测资料进行了实时模拟[2123]。1978年,Andre等[24]首次建立了可称为真正意义上的大气边界层数值模式(三阶闭合),并对大气边界层的气象要素分布和湍流结构进行了成功地模拟。虽然复杂下垫面的边界层问题在早期研究中已有粗略涉及,但1982年Hunt等[25]首次比较全面地提出了一些对复杂地形下大气边界层特征的认识。如果最简洁地概括,对大气边界层研究贡献最突出的是两大野外实验和一个数值实验即澳大利亚的Wanggara实验和美国的Minnesota实验以及Deardorff的大涡模拟实验。正是有了对大气边界层完整的认识,才形成如下的大气边界层的模型图(图1)。
1.5大气边界层相似性理论的建立
相似性理论是边界层气象学中最主要的分析和研究手段之一[2],在建立了比较成熟的用于描述大气近地面层的Monin-Obukhov相似性理论以后,人们开始寻求与其类似的全边界层的相似性理论。1961年,Kazanskii等[26]创立了Rossby相似性理论,建立了近地层与边界层之间的联系。1970年Deardorff[27]提出了混合层相似性原理,紧接着1971年Wyngaard等[16]又将相似性原理进一步推广到了对流边界层,从而构成了应用于对流边界层的相似性原理。此后相当长的一段时间内,稳定大气边界层的相似性理论一直是空白,这也在一定程度上影响了稳定大气边界层的研究进展。直到1984年Neuwstadt[28]建立了局地相似性理论,出现了试图应用于稳定大气边界层的相似性原理。Shao等[29]认为局地相似性的理论特点部分隐含了平流的影响,因此还尝试将局地相似性理论应用于存在平流的非均匀下垫面。胡隐樵等[30]以实验野外实验局地相似性的理论,并建立了以上各种局地相似性理论之间的关系。张强等[31]还对局地相似性理论在非均匀下垫面近地面层的适应性做了一些研究。
1.6大气边界层湍流闭合理论的发展
自1895年雷诺平均方程建立以来,该方程组的湍流闭合问题是至今未解决的一个跨世纪的科学难题[32]。但人们为了利用雷诺平均方程来研究大气问题,采用了一系列参数化的湍流闭合技术来近似闭合雷诺平均方程。1932年,Prantdtl[33]首次根据湍流混合长理论提出一阶闭合方案即K闭合,这一方案经过不断完善和改进至今在大尺度模式中被广泛应用,并且对其改进的工作也一直没有停止。K闭合是局地闭合理论,为了弥补K闭合对负梯度输送等问题的缺陷,对K闭合做了许多理论改进。1979年,Berkowicz等[34]根据大涡扩散比小涡扩散更加有效的假定提出了非局地闭合—谱扩散理论,但这一理论未得到推广。1984年,Stull等[35]根据大尺度涡能穿过有限距离输送气流的假定,研究出了非局地闭合—过渡湍流理论,这一理论取得了比较广泛的认同。1990年,Holtslag等[36]用Moeng等得到的大涡模拟资料对K理论做了负梯度输送的修正,它利用了非局地闭合的原理,但相对过渡湍流理论简单易行,在大尺度模式中得到较好应用。为了满足大气中尺度模式特别是边界层模式刻画湍流通量和其它高
阶矩量的目的,高阶湍流闭合技术开始被模式要求。虽然在1951年前后Rot-ta[37]就提出了2阶闭合方案,但直到60年代末计算能力才达到应用该闭合技术。1975年,Y amada等[38]建立用湍流动能来参数化K系数的1.5阶闭合方案,该闭合技术在方程不太繁杂的条件下兼顾
了对高阶矩的要求,因而被较广泛接受。1978年,Andre利用四阶矩准正态近似和三阶矩剪切近似假定首次建立并应用了三阶湍流闭合方案[25]。由于方程复杂和计算量过大,该闭合方案应用并不是十分广泛。对湍流机制的研究需要了解湍流更细微的结构,1973年,Deardorff[23]首次建立了不用一般湍流参数化的高分辨率的大涡数值模拟技术,这一技术在模拟大气对流运动时有一定优势,并随着计算条件的提升而逐渐兴盛起来。
1.7国内在大气边界层领域的主要贡献
国内学者对大气边界层的研究也有其特殊贡献。1940年,周培源[39]提出的湍流应力方程模式理论被认为是湍流模式理论开始的标志,这一工作奠定了他在国际湍流研究领域的崇高地位。50年代苏从先[40]给出的近地面层通量廓线关系是当时的国际最新成果。周秀骥[41]70年代提出的湍流的分子动力学理论有很独到的见解。1981年周明煜[42]对大气边界层湍流场团块结构的提出是对湍流结构的新认识。80年代中期苏从先等[43]首次发现了干旱区边界层的绿洲“冷岛效应”。在90年代的“黑河试验”中,胡隐樵等[44]首次发现了临近绿洲的荒漠大气,并总结提出了绿洲与荒漠相互作用下热力内边界层的特征。赵鸣[45]在8090年代对边界层顶抽吸作用的研究是对Charney-Eliassen公式的很好发展。
1.8大气边界层的总体发展现状
可以说,到20世纪70年代末,对均匀下垫面大气边界物理结构基本有了比较全面的认识,大气边界层的基础理论基本上已经形成,所以边界层物理学开始作为气象学的一门相对独立的分支学科出现在学科舞台。从20世纪80年代到目前的20年间,除了数值模拟水平和观测技术等实验手段有较大提高以外,大气边界层领域的研究主要集中在解决大气数值模式中边界层和地表通量参数化问题上,而在理论研究方面则显得过于平静。因此,最近20年实际上是大气边界层研究领域发展相对比较缓慢的时期。气候和数值预报研究的汹涌波浪几乎淹没了边界层物理学本还幼嫩的身躯。
张强,胡隐樵大气边界层物理学的研究进展和面临的科学问题地球科学进展16（4）2001年8月526-532
大气边界层的动力和热力作用是形成城市大气环境污染的重要因子。逆温层和城市
热岛环流的存在,会造成污染物质的堆积,加剧城市近地面层的污染。城市边界层的
动力热力作用对模拟影响很大,要准确预报城市的空气质量,必须对边界层各种物理
过程有足够的认识。王欣卞林根逯昌贵北京市秋季城区和郊区大气边界层参数观测分析气候与环境研究8（4）2003年12月475-484
城市热岛是在局地天气条件和城市特征的下垫面及人为热的共同作用形成的。下垫
面是气候形成的重要因素,它与空气间存在着复杂的物质交换和能量交换,又是下层空气
运动的边界面。市区下垫面的粗糙度比郊区大,蓄热能力比郊区高,但储藏水分的能力比
郊区低,这对空气的风向、风速、温度、湿度等都有很大的影响。再加上城区人口密集,工业生产、机动车行驶和居民生活排放了大量的人为热和温室气体,使城区的能量平衡与郊
区不同。杨玉华徐祥德翁永辉北京城市边界层热岛的日变化周期模拟应用气象学报14（1）20003年2月61-68
3面临的主要问题
3.1非均匀或复杂下垫面边界层
已经研究的比较成熟的均匀下垫面大气边界层,是对实际大气最粗略的近似,自然界中最普遍是非均匀下垫面和复杂下垫面。非均匀和复杂下垫面不仅造成大气边界层结构和运动状态的
重大变化,而且给大气模式中的边界层参数化造成极大困难,自然界中的非均匀或复杂下垫面可归纳为三大类。1)下垫面性质非均匀分布。由于植被分布不均匀或土壤性质变化的这种不均匀在自然界广泛存在,最突出的有海陆分布、干旱区绿洲和湖泊分布等。这种非均匀不仅存在各个子系统之间的相互作用,内边界层特征也是很显著的。(2)地形起伏和山脉。这种复杂地形的作用使大气边界层流场结构变得极为复杂,并且对如何确定大气模式在这种网格点上的有效粗糙度也存在困难。
(3)城市大气边界层。随着城市面积不断扩大
使得城市边界层影响日益重要,并且随着城市向高空发展,城市边界层更加复杂,如城市冠层的输送、建筑物阻力、尾流湍流、多重反射以及粗糙度的确定等都是当今的难点问题。3.2特殊地区边界层特征
由于缺乏有效的基本观测资料,一些极端气候区的边界层的研究和认识都还很不足,其中两大区域值得我们注意。(1)干旱荒漠区的大气边界层特征。干旱区范围广泛,它通过边界层对大气的加热作用与全球大多数区域有比较强的差异,这对气候和大气环流影响较大。然而,一方面国际上对干旱区边界层研究还不够充分,另一方面由于绿洲等引起的非均匀使干旱区边界层结构比较复杂。
(2)青藏高原高寒区边界层特征。高原是全球
最大的地形,它对大气环流影响极大,边界层过程的作用是很关键的,但目前对高原高寒区边界层并没有比较成熟的认识。
3.3边界层与云和降水的作用
边界层与云和降水的相互作用表现在多方面,从90年代起这方面的研究才刚开始增加,所以很多问题仍不清楚,特别是积云和对流降水等中尺过程产生的中尺度通量如何在大气边界层中进行参数化。在热带海洋上比较普遍存在对流性积云引起的大气的非均匀,这是洋面大气边界层的难点问题之一。
3.4模式中大气边界层湍流的合理参数化
目前的大气边界层湍流参数化方案无论从理论上还是试验验证方面都不够精细,参数化的许多改进主要是为了迎合结果的合理性和模式运行的顺利,而其本身的理论突破并不够,如负梯度输送问题的参数化很可能不会像现在参数化中那样简单。另外,非均匀下垫面之间非线性相互作用边界层参数化中尚未解决的重要问题。
3.5大气湍流研究面临的问题
(1)到目前为止我们对大气湍流认识到什么程度?事实上给湍流一个严格的定义都很困难。对大气湍流从最基础理论另劈蹊径的研究仍然是十分必要的。
(2)湍流机制和湍流本质研究如何突破?非线性动力学真的能解决湍流的问题吗?这其中的疑点仍然很多。
(3)间歇性湍流等一些特殊湍流问题并没有取得最终的结论,如何去进一步深入?这至今仍困绕着我们。
3.6地—气之间界面的物质和能量交换问题
(1)随着地球系统科学的提出,大气与陆地或海洋等其它系统的相互作用愈加引起人们的重视。全球变化通过大气与地球表面相互作用来响应和实现,气候异常也往往潜伏着地气能量交换的异常表现。大气边界层是地气之间的桥梁,在地气相互作用中扮演着重要角色。为了能较好地表达地气交换过程,发展边界层研究的最新理论,及时建立大气和海洋以及大气和陆地的耦合过程是十分必要的。
(2)由于界面物理过程的复杂性,尤其由于陆面涉及生态、水文、地质和人类活动等多种过程因素,建立完善的大气与陆地或大气与海洋耦合过程比较困难。由于此,陆—气界面的交换甚至已发展成为一个相当热门的研究领域,即陆面过程研究。但目前陆面过程模式变得越来越
复杂,引进的不确定参数也不断增加。我们会不会仍在层层参数的迷宫中打转?难道陆面过程没有简洁明了的的公式可以表达?
张强,胡隐樵大气边界层物理学的研究进展和面临的科学问题地球科学进展16（4）2001年8月526-532
系留气球(含风速、风向、温度、湿度、气压、高度、比湿、位温),
10 Hz三维风速和超声虚温的湍流观测(CSA T3,探头安装高度为3.5 m), 10 Hz水汽和二氧化碳的脉动观测(LICOR7500,探头安装高度为3.5 m),Bowen比(两层干湿球温度,干湿球高低层之间的高度差为2 m),辐射(含向上长波辐射、向下长波辐射、向上短波辐射、向下短波辐射),土壤热通量和6层土壤温度(分别为地下1、5、10、20、40、80cm)。Bowen比、辐射、土壤热通量及土壤温度的数据记录频率为10分钟1次。观测期间,桃树已落叶,地表以裸土为主。2005年的观测项目及仪器型号、安装高度、采样频率除系留气球取消外,白洋淀地区非均匀大气边界层的综合观测研究———实验介绍及近地层微气象特征分析胡非洪钟祥陈家宜等大气科学30（5）2006年9月883-893
探空小球(含风速、风向、温度、湿度、高度), 10 Hz三维风速和超声虚温的湍流观测(CSA T3,探头安装高度为12.0 m), 10 Hz水汽和二氧化碳的脉动观测(LICOR7500,探头安装高度为12.0 m), LAP3000低层大气风温廓线仪, Bowen比(两层干湿球温度,干湿球高低层之间的高度差为2 m。),辐射观测(含向上长波辐射、向下长波辐射、向上短波辐射、向下短波辐射),土壤热通量和4层土壤温度(分别为地下1、5、10、20 cm)。Bowen比、辐射、土壤热通量及土壤温度的数据记录频率为10分钟1次。
白洋淀地区非均匀大气边界层的综合观测研究———实验介绍及近地层微气象特征分析胡非洪钟祥陈家宜等大气科学30（5）2006年9月883-893
大气边界层探空实验采用北京大学最新研制的高精度温湿度无线电探空测量系统。该探空仪与气象台站的常规探空仪相比,具有精度高、数据分辨率高、成本低等特点,便于高密度的释放;针对以往的单一湿度探空低空探测手段,增加了温度探测,使得大气边界层结构特征、边界层高度确定更加明确。探空释放次数为每天8次,其中在典型天气条件下进行每天10次的加密观测。
目前大气边界层湿度廓线测量主要有直接方法和遥感方法,其中直接测量手段主要是气球携带无线电探空仪[2],这种探测具有较好的高度分辨率和探测精度,为研究地表与大气的动量、热量、水汽交换提供依据[3—5]。白洋淀位于河北省保定市,总面积约366 km2,是华北地区最大的湿地生态系统,年蒸发量1 700多mm,对维护京津和华北地区的生态环境有着重要的作用[6]。大气边界层温湿度廓线测量采用了北京大学最新研制的高精度温湿度无线电探测系统,配合经纬仪测量手段获取了陆地与水面两种典型下垫面温度、湿度、风速探空资料。本文利用该资料研究白洋淀湿地地区陆面与水面上空温度、湿度廓线特征,分析不同天气条件下湿度廓线随高度的变化规律,探讨了水面对该地区大气边界层温湿特征规律的影响和作用。
白洋淀湿地夏末大气边界层温湿廓线特征对比分析* 刘新建张宏升宋星灼等北京大学学报43（1）2007年1月36-41
观测采用的系留气艇探测系统均为美国大气公司(Air)生产。温、湿度传感器为热敏
电阻,风传感器为三杯风速计和悬浮磁罗盘,气压传感器为空盒式气压计。所有传感器的信号由挂在气艇下面的探测器发到地面接收机,由计算机控制采集数据。北沙滩和建国
门观测点用的系留气艇探测系统是TS-3A型,采样频率为20 s。方庄和南郊观测点分别
用的是TS-5A和TS-2A型,采样频率分别为3.79 s和10 s。为了统一观测精度,4套观
测系统同时在国家气象局计量站分别进行了干、湿温度,风速和气压的标定和校准。该探
测系统虽然观测精度较高,但在风速大于10 m/s天气条件下难以进行探测。本次观测试
验每天观测8次,统一观测时间为02:00、05:00、08:00、11:00、14:00、17:00、20:00、23: 00(北京时)。2个试验周期中4个观测点共计进行了283次大气廓线探测。梯度观测系
统、大气廓线仪和声雷达探测均为自动连续采样系统,取得了2个周期中的每小时的连续
资料。其探测原理见文献[8]。
卞林根程彦杰王欣等北京大气边界层中风和温度廓线的观测研究应用气象学报13（特）2002年1月13-25
风速、风向、温度、湿度及气压大气廓线的观测采用美国大气(Air)公司生产的
TS-3A型系留气艇探测系统,每日进行6次观测;太阳总辐射和紫外辐射观测采用美
国EPPLEY公司的传感器(PSP和UV-B),由采集器(DT60)每分钟采集一次;湍流
脉动观测采用美国YOUNG公司生产的超声脉动风温仪(Model-81000),采样频率为
10 Hz,可连续观测三维风速和脉动温度随时间的变化。城区和郊区观测仪器相同,仪
器设备在试验前后均在中国气象局计量站进行了鉴定。
王欣卞林根逯昌贵北京市秋季城区和郊区大气边界层参数观测分析气候与环境研究8（4）2003年12月475-484
湍流运动是物质和能量垂直输送的载体,湍流通量(动量、感热、潜热和CO2通量等)是描述陆地与大气之间物质和能量交换大小的量[1]。早先由于受测量仪器和观测技术的限制,湍流通量大多根据慢响应仪器的测量结果,通过经验理论间接计算。快速响应的三维超声风速仪和CO2/H2O红外气体分析仪[2~4],实现了对湍流通量的直接测量,从而将人们对地气相互作用的定量认识提高到一个新的水平,也使精确描述地气间物质和能量交换成为可能。涡动相关法就是利用上述快速响应仪器进行脉动观测直接求取湍流通量的方法,因而也叫直接观测法。最大的优点是它不以相似理论为基础,不需要采用经验的关系式就能够通过直接测量得到的湍流脉动量求得湍流通量。这种观测技术对湍流通量测量的有效性和精确性已经在很多试验中得以论证。因此,涡动相关法被广泛应用到大气湍流通量的求解过程中去,同时它也成为空气动力学方法中普适函数求解的首选方法
李英李跃清赵兴炳青藏高原东部与成都平原大气边界层对比分析Ⅱ———近地层湍流特征高原山地气象研究28（3）2008年9月8-14
一种是GPS无线电探空仪; 2 s记录一个数据(探侧仪: V aisal-aRS80 GPS;接收机: V aisala Digi CORAⅡMW15);另一种是系留气球探空仪, 1 s记录一个数据(接收机: TMT sounding processor,TYPE:SPS220T,发射装置: RSS911;绞车: TTW111TMT WINCH)。这两套设备均产自V aisala公司,所不同的是无线电探空量程远,最高可到达23104m的高空,同时探测仪上带有GPS定位器,通过地面的GPS探头可以准确地知道气球所在的位置,且受天气情况(如大风、阴雨天)干扰少,可以进行各种天气条件下的作业。而系留气球探空是属于低探空设备,量程一般在3000 m以下,在遇有大风等天气条件很难作业,但相比无线电探空,它比较容易控制上升速度,便于获得边界层内连续、高精度的资料。
吕雅琼马耀明李茂善等青藏高原纳木错湖区大气边界层结构分析高原气象27（6）2008年12月1205-1210
本次实验采用中国科学院大气物理研究所自制的UA T-1超声风速仪和北京大学研制的钨铼丝温度脉动仪,在2 m处还装有一台美国AIR公司生产的AIR-HA-1PX湿度脉动仪。所有脉动仪采样频率均为10 Hz,每组样本采样时间为30 min。共获得33天可用资料,其中各种观测仪器同步观测有18天。在近地层平均量观测中,主要观测了风、温、湿及辐射,采样频率为每30 s一次,连续采样。
李家伦洪钟祥孙菽芬青藏高原西部改则地区大气边界层特征大气科学24（3）2000年5月301-312
边界层结构观测使用的设备是“数字多普勒声雷达”,它能够获得边界层大气中风、温
分布的微结构,是研究边界层物理过程的重要手段之一。它由天线、馈电电缆、发射和接
收机、DSP处理器、微计算机组成。测量要素有风速、风向、温度层结。主要技术指标为: 探测高度:30~600 m
高度分辨率:10~60 m
测量范围:水平风速:0~25 m/s;垂直风速:±5 m/s;风向:0~360°
测量精度:水平风速:0.3 m/s(0~6 m/s),5%(>6 m/s);垂直风速:0.05 m/s(-1~
+1 m/s),5%(<-1 m/s或>1 m/s);风向:±3°
声雷达采样速度为每15 s 1次,每10 min在电脑上给出一组风速平均值显示结果,
所有瞬时和平均值都记录在电脑硬盘中。
陈陟周明煜钱粉兰我国西部高原大气边界层中的对流活动应用气象学报13（2）2002年4月142-155
珠峰观测站于2005年8月底初步建成,初期安装的气象仪器包括V AISALA公司生产的
LAP3000风廓线仪、无线电声学探空系统(RASS) 和MILOS520型自动气象站,以及40 m边界层塔。
LAP3000即Lower Atmosphere Profiler(低层大气廓线仪) 3000,该系统包括风廓线雷达和RASS(Radio Acoustic Sounding System-无线电声学探空系统)两部分,输出产品包括垂直风速数据和虚温数据,误差分别为±1 m2s-1,±1℃。其它主要参数如表1所示。
MILOS520型自动气象站可以测量地面以上1~20 m总计5层的风温湿数据和地面以下5层的土壤温湿数据。
孙方林马耀明马伟强等珠峰地区大气边界层结构的一次观测研究高原气象25（6）2006年12月1014-1019
王树舟马耀明珠峰地区夏季大气边界层结构初步分析冰川冻土30（4）2008年8月681-687
1.边界层理论概述 (1) 1.1 边界层理论的形成与发展 (1) 1.1.1 边界层理论的提出 (1) 1.1边界层理论存在的问题 (2) 1.2 边界层理论的发展 (2) 2边界层理论的引入 (3) 3 边界层基础理论 (4) 3.1 边界层理论的概念 (4) 3.2 边界层的主要特征 (6) 3.3边界层分离 (7) 3.4 层流边界层和紊流边界层 (9) 3.5 边界层厚度 (10) 3.5.1 排挤厚度 (11) 3.5.2 动量损失厚度 (11) 3.5.2 能量损失厚度 (12) 4 边界层理论的应用 (14) 4.1 边界层理论在低比转速离心泵叶片设计中的应用 (14) 4.2 边界层理论在高超声速飞行器气动热工程算法中的应用 (14) 4.3 基于边界层理论的叶轮的仿真 (15) 参考文献 (17)
1.边界层理论概述 1.1 边界层理论的形成与发展 1.1.1 边界层理论的提出 经典的流体力学是在水利建设、造船、外弹道等技术的推动下发展起来的，它的中心问题是要阐明物体在流体中运动时所受的阻力。虽然很早人们就知道，当粘性小的流体（像水、空气等）在运动，特别是速度较高时，粘性直接对阻力的贡献是不大的。但是，以无粘性假设为基础的经典流体力学，在阐述这个问题时，却得出了与事实不符的“D'Alembert之谜”。在19世纪末叶，从不连续的运动出发，Kirchhoff，Helmholtz，Rayleigh等人的尝试也都失败了。 经典流体力学在阻力问题上失败的原因，在于忽视了流体的粘性这一重要因素。诚然，在速度较高、粘性小的情况下，对一般物体来说，粘性阻力仅占一小部分；然而阻力存在的根源却是粘性。一般，根据来源的不同，阻力可分为两类：粘性阻力和压差阻力。粘性阻力是由于作用在表面切向的应力而形成的，它的大小取决于粘性系数和表面积；压差阻力是由于物体前后的压差而引起的，它的大小则取决于物体的截面积和压力的损耗。当理想流体流过物体时，它能沿物体表面滑过（物体是平滑的）；这样，压力从前缘驻点的极大值，沿物体表面连续变化，到了尾部驻点便又恢复到原来的数值。这时压力就没有损失，物体自然也就不受阻力。如果流体是有粘性的，哪怕很小，在物体表面的一层内，流体的动能在流体运动过程中便不断地在消耗；因此，它就不能像理想流体一直沿表面流动，而是中途便与固体表面脱离。由于流体在固体表面上的分离，在尾部便出现了大型涡旋；涡旋演变的结果，就形成了一种新的运动“尾流”。这全部过程是一个动能损耗的过程，也是阻力产生的过程。 由于数学上的困难，粘性流体力学的全面发展受到了一定的限制。但是，在粘性系数小的情况下，粘性对运动的影响主要是在固体表面附近的区域内。 从这个概念出发，普朗特（Prandtl）在1904年提出了简化粘性运动方程的理论——边界层理论。即当流体的粘度很小或雷诺数较大的流动中，流
第45卷 第6期2009年11月 南京大学学报(自然科学) JOURNAL OF NANJING U NIVERSITY (NAT URA L SCIENCES) Vo l.45,No.6 Nov. 2009 精细城市边界层模式的建立及应用研究* 蒋维楣,周荣卫**,刘红年 (南京大学大气科学学院,南京,210093) 摘 要: 本文建立了一个精细城市边界层模式,它是针对小型城市模拟应用特点,并在原有较粗网格区域边界层模式及模拟应用的基础上建立的.与原有模式相比,新建模式(1)加入水汽过程,(2)引入了热力粗糙度,(3)考虑了城市人为热源对城市地表能量平衡的贡献及其对城市热岛的影响,(4)考虑了城市冠层建筑物的动力拖曵力作用.运用建立的模式分别以北京东南部12km 18km范围的一块市区和一个卫星城镇(即亦庄,范围10 5km 6 7km)进行了实际模拟试验.通过模拟所获的城市地区地面气温、风速和比湿结果与当地自动气象站观测资料进行比对,结果表明:模式能较好地表征气象条件的日变化规律,模拟结果与实测数据间的相对平均偏差(F B):地面气温为0 02,风速为0 13,空气比湿为 0 09.模拟研究了小型城市气象环境的诊断与分析.还分析研究了城乡地区之间气象环境和地面能量平 衡的不同特性.取得了良好效果. 关键词: 城市边界层,高分辨率,数值模拟,地表能量平衡,热力粗糙度 中图分类号: P264 Development and applications of a fine urban boundary layer model J iang Wei-M ei,Zhou Rong-Wei,L iu H ong-N ian (A tmospher ic Science School,N anjing U niversity,Nanjing,210093,China) Abstract: A fine urban boundar y lay er model has been developed in the paper,w hich is based o n the character istics of to wn and the o rig inal coar se-r esolution r eg io nal boundar y lay er model as well.It is a three-dimensio nal no nhydr ostatic diagnostic numerical mo del in the terr ain-follo wing co or dinate system.T he E- clo sur e scheme w as used in t he mo https://www.doczj.com/doc/0216315162.html,pared with the for mer model,the new mo del sho ws differences in the follow ing aspects:1) the mo isture process,2)heat roug hness leng th,3)the contr ibution o f urban anthropog enic heat to urban surface ener gy balance and it s impact o n urban heat island,4)the dynamical dr ag effect of the urban building s.T w o cases wer e simulated by this new develo ped mo del.One is fo r the southeast r egio n of Beijing cit y whose area is12km 18 km and the o ther one is for a satellite to wn w hich is o nly10 5km 6 7km in size.T he simulated r esults of near sur face temperature,wind speed and specific humidity are in r easo nable ag reement w it h the observat ional r esults o f auto matic w eather stat ions,and they actually reflect the diurnal var iatio n of the meteor olo gica l enviro nment.T he fractio n mean bias of nea r sur face temperature is only0 02,0 13and0 09fo r wind speed and specific humidity respectively.In this study the diurnal v ariat ion o f the meteo ro lo gical environment is diagno sed and analy zed.T he * **基金项目:国家自然科学基金(40775014,40805004)收稿日期:2009-03-27 通讯联系人,E-mail:w mjiang06@https://www.doczj.com/doc/0216315162.html,
第二章：边界条件 这一章主要介绍使用边界条件的基本知识。边界条件能够使你能够控制物体之间平面、表面或交界面处的特性。边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的同时也是求解麦克斯韦方程的基础。 §2.1 为什么边界条件很重要 用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。在这些场矢量和它们的导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下，这些表达式才可以使用。在边界和场源处，场是不连续的，场的导数变得没有意义。因此，边界条件确定了跨越不连续边界处场的性质。 作为一个 Ansoft HSS 用户你必须时刻都意识到由边界条件确定场的假设。由于边界条件对场有制约作用的假设，我们可以确定对仿真哪些边界条件是合适的。对边界条件的不恰当使用将导致矛盾的结果。 当边界条件被正确使用时，边界条件能够成功地用于简化模型的复杂性。事实上，Ansoft HFSS 能够自动地使用边界条件来简化模型的复杂性。对于无源RF 器件来说，Ansoft HFSS 可以被认为是一个虚拟的原型世界。与边界为无限空间的真实世界不同，虚拟原型世界被做成有限的。为了获得这个有限空间，Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。 模型的复杂性通常直接与求解问题所需的时间和计算机硬件资源直接联系。在任何可以提高计算机的硬件资源性能的时候，提高计算机资源的性能对计算都是有利的。 §2.2 一般边界条件 有三种类型的边界条件。第一种边界条件的头两个是多数使用者有责任确定的边界或确保它们被正确的定义。材料边界条件对用户是非常明确的。 1、激励源 波端口（外部） 集中端口（内部） 2、表面近似 对称面 理想电或磁表面 辐射表面 背景或外部表面 3、材料特性 两种介质之间的边界 具有有限电导的导体 §2.3 背景如何影响结构 背景边界:所谓背景是指几何模型周围没有被任何物体占据的空间。任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界（Perfect E）并且命名为外部（outer）边界条件。你可以把你的几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。 有耗边界:如果有必要，你可以改变暴露于背景材料的表面性质，使其性质与
中小企业网络边界安全解决方案研究 随着我国经济的高速发展，社会的不断进步，计算机技术越来越多的被应用到人们的现实生活中，无论是学习，工作，还是娱乐，人们都离不开电脑技术，离不开网络。随着计算机的普及和人们对信息化要求的提高，在现在大多数的企业，机关，事业单位中，几乎大多数都建立了自己公司的网络系统，构建了属于自己的网络连接平台。然而，很多的中小企业，由于企业规模，资金，人才技术等方面的欠缺，也使得人们应用网络过程中的安全程度相对较低，对网络技术应用中的防护也做得不够到位，严重危害了中小企业的网络及信息的安全，危及到企业的商业机密，因此，做好网络边界安全问题的分析就显得尤为重要，并要在分析问题的基础之上，找到安全问题解决的措施，杜绝网络安全的隐患，本文着重从以下几个方面阐述了网络安全问题的现状及相对应的解决方案。 标签：中小企业；网络边界；安全；现状；解决方案 随着现代经济的发展，市场的推广，信息技术被广泛的应用于人们的社会生活及工作中，人们通过网络的连接实现信息技术的相互交换及获取，为了满足企业的发展及生存的需要，以保证企业在现代化的社会洪流中立于不败之地，就一定要适应时代的发展，坚持与时俱进，全面的将网络技术应用进来，以提高企业的竞争力，为企业创造更高的经济效益。然而，对于中小企业来说，由于人员技术的有限性，企业自身资金等条件的限制，计算机的应用同时也提高了企业自身的风险，给企业的商业机密信息等带来安全隐患，现代的社会中，人们对利益的追求与贪婪，使得出现了更多的不法分子，企图通过不正当的手段进行信息的窃听与夺取，进行病毒的种植与黑客的入侵，对企业的网络平台进行攻击，因此，就要求中小企业在建立网络边界的过程中，要加强对安全隐患的防范意识，采取一定的措施，使得不法分子无可乘之机，在企业的内网与外网之间建立一道安全的屏障，以保障企业的利益不受侵害。 1 中小企业目前所面临的网络现状 1.1 人们对网络安全的意识明显不够，不能够合理的防范隐患，制定正确的网络解决方案。 相比于那些大型的成熟的企业来说，中小企业可能起步较晚，内部的管理机制等尚不成熟，人们对网络办公的优缺点等认识还不明确，往往不能够正确合理的意识到计算机所面临的危害，对网络黑客，病毒等不够深入的了解，防范意识相对较差，这些人员素质的限制，就给了那些企图利用不正当手段获取资源与财富的不法分子以可乘之机，他们往往会利用人们的疏忽，大意，通过创建网页等方式制造病毒，入侵人们的电脑，使企业的网络处于瘫痪状态，以此来窃取信息，盗刷银行账户信息等，达到自己的不法目的，给企业造成无法挽回的重大损失。 1.2 中小企业资金有限，技术条件受到明显的限制，对不法分子入侵的渠道不能够进行有效的防范与治理。
什么是边界层?广义讲:在流体介质中,受边界相对运动以及热量和物质交换影响最明显的那一层流体。具体到大气边界层,是指受地球表面摩擦以及热过程和蒸发显著影响的大气层。大气边界层厚度,一般白天约为1.0km,夜间大约在0.2km左右,地表提供的物质和能量主要消耗和扩散在大气边界层内。大气边界层是地球-大气之间物质和能量交换的桥梁。全球变化的区域响应以及地表变化和人类活动对气候的影响均是通过大气边界层过程来实现的。 什么是湍流?英文湍流为“turbulence”,日文为“乱流”,湍流简单定义:流体微团进行的有别于一般宏观运动的不规则的随机运动,从宏观上看,它没有稳定的运动方向,但它能够象分子运动一样通过其随机运动过程有规律地传递物质和能量。从1915年由Taylor[1]提出大气中的湍流现象到1959年Priestley[2]提出自由对流大气湍流理论,可以说,到20世纪50年代以前经典的湍流理论基本上已经形成。以后,湍流理论基本上再没有出现大的突破。1905年Ekman[3]从地球流体力学角度提出了著称于世的Ekman螺线,在此基础上形成了行星边界层的概念,他的基本观点仍沿用至今。1961年,Blackadar[4]引入混合长假定,用数值模式成功地得到了中性时大气边界层具体的风矢端的螺旋图象。行星边界层的提出使人们认识到了大气边界层在大气中的特殊性和一些奇妙的规律。从20世纪50年代开始,由于农业、航空、大气污染和军事科学的需要,掀起了大气边界层研究的高潮。1954年, Monin和Obukhov[5]提出了具有划时代意义的Monin—Obukhov相似性理论,建立了近地层湍流统计量和平均量之间的联系。1982年,Dyer[6]等利用1976年澳大利亚国际湍流对比实验ITCE对其进行完善使得该理论有了极大的应用价值。1971年Wyngaard[7]提出了局地自由对流近似,补充了近地面层相似理论在局地自由对流时的空白。从20世纪70年代开始,随着大气探测技术和研究方法的发展,特别是雷达技术,飞机机载观测, 系留气球和小球探空观测以及卫星遥感和数值模拟等手段的出现,大气边界层的研究开始从近地层向整个边界层发展。简洁地概括,对大气边界层物理结构研究贡献最突出的是两大野外实验和一个数值实验,即澳大利亚实验的Wanggara和美国的Min-nesota实验以及Deardorff的大涡模拟实验。相似性理论是大气边界层气象学中最主要的分析和研究手段之一,在建立了比较成熟的用于描述大气近地面层的Monin—Obukhov相似性理论以后,人们开始寻求类似的全边界层的相似性理论。国际上,除Neuwstadt[8]、Shao[9]等做了大量工作外,我国胡隐樵等以野外实验验证了局地相似性 理论,并建立了各种局地相似性理论之间的关系。张强等还对局地相似性理论在非均匀下垫面近地面层的适应性做了一些研究。自1895年雷诺平均方程建立以来,该方程组的湍流闭合问题是至今未解决的一个跨两个世纪的科学难题。人们发展湍流闭合理论,以达到能够数值求解大气运动方程,实现对大气的数值模拟。闭合理论有一阶局地闭合理论即K闭合。1990年HoIt-sIag[12]在1972年理论框架的基础上,用大涡模拟资料对K理论做了负梯度输送的重大修正。为更精确地求解大气运动方程,也为了满足中小尺度模式,特别是大气边界层模式刻画边界层湍流通量和其它高阶矩量的目的,高阶湍流闭合技术也开始被模式要求。由于大气边界层研究是以野外探测实验为基础的实验性很强的科学,我国以往由于经济落后,无法得到第一手的实验资料,研究相对落后,与国外相比,总体上差距在20a左右,但我国学者在大气边界层的研究中也有其特殊贡献:1940年周培源先生[13]提出的湍流应力方程模式理论,被认为是湍流模式理论开始的标志,这一工作奠定了他在国际湍流研究领域的崇高地位。苏从先等在上世纪50年代给出的近地面层通量廓线与当时国外同类研究同步,被国外学者称为“苏氏定律”,在上世纪80年代苏从先等首次发现了干旱区边界层的绿洲“冷岛效应”结构。上世纪70年代周秀骥[16]提出的湍流分子动力学理论也很有独特的见解。1981年周 明煜[17]提出的大气边界层湍流场团块结构是对湍流结构的新认识。上世纪80~90年代赵鸣[18]对边界层顶抽吸作用的研究是对Charney—Eiassen公式的很好发展。在20世纪90年代的“黑河实验”中,胡隐樵等和张强[19]首次发现了邻近绿洲的荒漠大气逆湿,并总结提出了绿洲与荒漠相互作用下热力内边界层的特征等等。国内外有关大气边界层和大气湍流的专著
边界防护解决方案 Jenny was compiled in January 2021
边界防护解决方案 方案概述 网络划分安全区域后，在不同信任级别的安全区域之间就形成了网络边界。跨边界的攻击种类繁多、破坏力强，虽然采用了防火墙、防病毒、IDS等传统的安全防护手段，但是以下问题仍然困扰着用户：如何应对层出不穷的DDoS、病毒、蠕虫、页面篡改等攻击 设备在不断增多，人员不断增加，如何解决安全的统一管理问题 H3C边界防护解决方案可彻底解决以上问题，是针对边界安全防护的最佳方案。方案由安全网关、入侵防御系统和安全管理平台组成。安全网关SecPath防火墙/UTM融合2-4层的包过滤、状态检测等技术，配合SecPath IPS 4-7层的入侵防御系统，实现全面的2-7层安全防护，有效地抵御了非法访问、病毒、蠕虫、页面篡改等攻击；并通过安全管理平台对安全网关、入侵防御系统以及网络设备进行统一安全管理。 典型组网
方案特点 最全面的边界安全防护 H3C推出基于核心交换机的SecBlade防火墙/IPS模块和SecPath防火墙/IPS盒式设备，是业界唯一能同时提供万兆插卡和盒式设备的厂商，可根据用户的实际情况提供两种不同产品形态的解决办法。 SecPath/SecBlade防火墙产品集成了包过滤和状态检测技术，对不同信任级别的安全区域制定相应安全策略，防止非授权访问。SecPath盒式设备支持H3C OAA开放应用架构，可在设备上部署防病毒、网流分析等业务模块；SecPath/SecBlade IPS是业界唯一集成漏洞库、专业病毒库、协议库的IPS产品，特征库数量已达上万种，并保持不断更新，能精确实时地识别并防御蠕虫、病毒、木马等网络攻击。SecPath UTM在提供传
你对CSS的margin边界叠加的概念是否了解，这里和大家分享一下，当一个元素出现在另一个元素上面时，第一个元素的底边界与第二个元素的顶边界发生叠加。 CSS的margin边界叠加深度剖析 边界叠加简介 边界叠加是一个相当简单的概念。但是，在实践中对网页进行布局时，它会造成许多混淆。简单地说，当两个垂直边界相遇时，它们将形成一个边界。这个边界的高度等于两个发生叠加的边界的高度中的较大者。 当一个元素出现在另一个元素上面时，第一个元素的底边界与第二个元素的顶边界发生叠加，见图： ◆元素的顶边界与前面元素的底边界发生叠加 当一个元素包含在另一个元素中时（假设没有填充或边框将边界分隔开），它们的顶和/或底边界也发生叠加，见图：
◆元素的顶边界与父元素的顶边界发生叠加 尽管初看上去有点儿奇怪，但是边界甚至可以与本身发生叠加。假设有一个空元素，它有边界，但是没有边框或填充。在这种情况下，顶边界与底边界就碰到了一起，它们会发生叠加，见图： ◆元素的顶边界与底边界发生叠加 如果这个边界碰到另一个元素的边界，它还会发生叠加，见图： ◆空元素中已经叠加的边界与另一个空元素的边界发生叠加 这就是一系列空的段落元素占用的空间非常小的原因，因为它们的所有边界都叠加到一起，形成一个小的边界。 边界叠加初看上去可能有点儿奇怪，但是它实际上是有意义的。以由几个段落组成的典型文本页面为例（见图2-8）。第一个段落上面的空间等于段落的顶边界。如果没有边界叠加，后续所有段落之间的边界将是相邻顶边界和底边界的和。这意味着段落之间的空间是页面顶部的两倍。如果发生边界叠加，段落之间的顶边界和底边界就叠加在一起，这样各处的距离就一致了。
第八章 边界层理论基础和绕流运动 8—1 设有一静止光滑平板宽b ＝1m ，长L ＝1m ，顺流放置在均匀流u ＝1m/s 的水流中，如图所示，平板长边与水流方向一致，水温t ＝20℃。试按层流边界层求边界层厚度的最大值δmax 和平板两侧所受的总摩擦阻力F f 。 解：20℃水的运动粘度ν＝1.003?10-6 m 2/s 密度3 998.2/kg m ρ= 6 11 9970091.00310ν-?= = =?L uL Re 因为 56 310997009310?<=
云数据中心边界安全解决方案 -安全网关产品推广中心马腾辉 数据中心的“云化” 数据中心，作为信息时代的重要产物之一，先后经历了大集中、虚拟化以及云计算三个历史发展阶段。在初期的大集中阶段中，数据中心实现了将以往分散的IT资源进行物理层面的集中与整合，同时，也拥有了较强的容灾机制；而随着业务的快速扩张，使我们在软、硬件方面投入的成本不断增加，但实际的资源使用率却很低下，而且灵活性不足，于是便通过虚拟化技术来解决成本、使用率以及灵活性等等问题，便又很快发展到了虚拟化阶段。 然而，虚拟化虽然解决了上述问题，但对于一个处于高速发展的企业来讲，仍然需要不断地进行软、硬件的升级与更新，另外，持续增加的业务总会使现有资源在一定时期内的扩展性受到限制。因此，采用具有弹性扩展、按需服务的云计算模式已经成为当下的热点需求，而在这个过程中，数据中心的“云化”也自然成为发展的必然！ 传统边界防护的“困局” 云计算的相关技术特点及其应用模式正在使网络边界变得模糊，这使云数据中心对于边界安全防护的需求和以往的应用场景相比也会有所不同。在云计算环境下，如何为“云端接入”、“应用防护”、“虚拟环境”以及“全网管控”分别提供完善、可靠的解决方案，是我们需要面对的现实问题。因此，对于解决云数据中心的边界安全问题，传统网关技术早已束手无策，而此时更需要依靠下一代网关相关技术来提供一套体系化的边界安全解决方案！ 天融信云数据中心边界安全防护解决方案
面对上述问题，天融信解决方案如下： 通过TopConnect虚拟化接入与TopVPN智能集群相结合，实现“云端接入”安全需求； 通过在物理边界部署一系列物理网关来对各种非法访问、攻击、病毒等等安全威胁进行深度检测与防御，同时，利用网关虚拟化技术还可以为不同租户提供虚拟网关 租用服务，实现“应用防护”安全需求； 通过TopVSP虚拟化安全平台，为虚拟机之间的安全防护与虚拟化平台自身安全提供相应解决方案，实现“虚拟环境”安全需求； 通过TopPolicy智能化管理平台来将全网的网络及安全设备进行有效整合，提供智能化的安全管控机制，实现“全网管控”安全需求； 技术特点 ●虚拟化 ?网关虚拟化：
气候边界的定义 1、红色旅游是什么？为什么台湾气候类型边界向南弯曲？ 红色旅游，是指以来革命纪念地、纪念物及其所承载的革命精神 为吸引物自，组织接待旅游者进行参观游览，实现学习革命精神，接 受革百命传统教育和振奋精神、放松身心、增加阅历的旅游活动。 台湾台湾气候类型边界向南弯曲原度因是台湾问中部受台湾 山脉影响，气温较同纬度低，导致亚热带分布的南界中部较东西两侧 纬度偏低，所以分界线向答南弯曲 2、国家省，市，县等行政区的边界与气候区，植被区等自然区的 边界有什么不同 内蒙古【地理位置】内蒙古自治区疆域辽阔，地跨“三北”中国 东北、西北、华北)地区，东起东经126度29分，西北东经97度10分，东西直线距离为400多公里。内蒙古东部与黑龙江、吉林、辽 宁三省毗邻，南部、西南部与河北、山西、陕西、宁夏四省区接壤， 西部与甘肃省相连，北部与蒙古国为邻，东北部与俄罗斯交界，国界 线长达4221公里。土地总面积118.3万平方公里，占全国总面积 12.3% 。【地质地貌】内蒙古的地形以高原为主，高原从东北向西 南延伸3000公里，地势由南向北、西向东缓缓倾斜。一般地区海拔1000米- - 1500米。内蒙古高原可划分为呼伦贝尔高原、锡林郭勒高原、乌兰察布高原和巴彦淖尔、阿拉善及鄂尔多斯高原四部分。高原 上分布着辽阔的草原，是我国著名的天然牧场，还分布着一部分沙漠。高原边缘的山峦，主要有大兴安岭、阴山、贺兰山等。这些山脉的位 置和走向，构成一条牧业区与农业区的分界线。高原的外沿，分布着 河套平原、鄂尔多斯高原和辽嫩平原。这三个地区，除鄂尔多斯高原 土质较差和比较干旱以外，其他两个地区均为肥土沃野，是自治区的 主要农耕地带。【气候特点】内蒙古属典型的中温带季风气候，具 有降水量少而不匀、寒暑变化剧烈的显著特点。冬季漫长而寒冷，多 数地区冷季长达5个月到半年之久。其中1月份最冷，月平均气温从
定义边界混成的各选项 边界混成的各选项: ?边界条件(Bndry conds):控制混成的面能 与相邻的参考的关系. ?控制点(Control pts): 供你选择不同截面间 相对应的点,以控制曲面的走势. ?边界影响(Bndry Inflnc): 选择要产生边界影响的曲面边,则另一方向的边界要受影响面的边界控制. ?高级(Advance): 定义曲面的内部相切条件. ?Stretch(延伸). 定义边界条件: 通过设置边界条件(Beundry Cond),你可以控制你混成的面能与相邻的参考(曲面组成实体面)相切,垂直或与另外曲面的边界有连续的曲率. 1.从混成面的对话框下,选择Bndry Conds-->define. 2.Boundary菜单人列出所有的边界条件边,选择你要定义边界条件 的边. 3.从Bndry Cond菜单中选择你要定义的边界条件. o==>Free在边界上没有相切.
o==>Tangent混成的曲面与参考曲面在选择边上相切. o==>Normal混成面垂直于参考面或基准面. o==>Crvtr Cont混成面与边界交叉方向曲率连续. 4.除了Free条件外,选择参考面. 要使你作的曲面可与所要求的曲面Tanget或Normal,则你所作的曲线必须要与所要求的曲面Tanger(相切)或垂直,并且你作面的边界必须为所要求的曲面的边界(与之重合的曲线都不可). 当你定义了边界边件后,系统会根据所选的边界尝试选择缺省的参考,你可以接受缺省的选择,亦可以自己选择(从Boundary对话框中选择Ref Type). 对于Ref Type有如下几点需要考虑: ?如果定义了相切(Tangent)或曲率连续(Crvta Cont),并且边界是单侧边界(one-side edge,开放面的开放边界)或由单侧边界转来的,而Ref Type亦没为了缺省(default),则会自动选择单侧边界所在的面作为参考曲面. ?如果定义了垂直(Normal)边界条件,并且边界是一草绘曲线组成,则Ref Type会自动选草绘曲线的基准平面作为参考面. ?如果边界是由单侧边界链组成,并且Ref Type设成了default,则会自动选择单侧曲线链所在的曲面组作为参考. ?对所有的非Free边界条件的定义,如果Ref Type设成Selected Surface(选择面) 则系统会要求你自己来选择参考面. 对曲率连续选项(Crvtr Cont). 你可以在两个方向上设(Crvtr cont). 如
典型中小企业网络边界安全解决方案 意见征询稿 Hillstone Networks Inc. 2010年9月29日
目录 1 前言 (4) 1.1 方案目的 (4) 1.2 方案概述 (4) 2 安全需求分析 (6) 2.1 典型中小企业网络现状分析 (6) 2.2 典型中小企业网络安全威胁 (8) 2.3 典型中小企业网络安全需求 (10) 2.3.1 需要进行有效的访问控制 (10) 2.3.2 深度应用识别的需求 (11) 2.3.3 需要有效防范病毒 (11) 2.3.4 需要实现实名制管理 (11) 2.3.5 需要实现全面URL过滤 (12) 2.3.6 需要实现IPSEC VPN (12) 2.3.7 需要实现集中化的管理 (12) 3 安全技术选择 (13) 3.1 技术选型的思路和要点 (13) 3.1.1 首要保障可管理性 (13) 3.1.2 其次提供可认证性 (13) 3.1.3 再次保障链路畅通性 (14) 3.1.4 最后是稳定性 (14) 3.2 选择山石安全网关的原因 (14) 3.2.1 安全可靠的集中化管理 (15) 3.2.2 基于角色的安全控制与审计 (16) 3.2.3 基于深度应用识别的访问控制 (17) 3.2.4 深度内容安全(UTMPlus?) (17) 3.2.5 高性能病毒过滤 (18) 3.2.6 灵活高效的带宽管理功能 (19) 3.2.7 强大的URL地址过滤库 (21) 3.2.8 高性能的应用层管控能力 (21) 3.2.9 高效IPSEC VPN (22) 3.2.10 高可靠的冗余备份能力 (22) 4 系统部署说明 (23) 4.1 安全网关部署设计 (24) 4.2 安全网关部署说明 (25)
边界防护解决方案 方案概述 网络划分安全区域后，在不同信任级别的安全区域之间就形成了网络边界。跨边界的攻击种类繁多、破坏力强，虽然采用了防火墙、防病毒、IDS等传统的安全防护手段，但是以下问题仍然困扰着用户： 如何应对层出不穷的DDoS、病毒、蠕虫、页面篡改等攻击 设备在不断增多，人员不断增加，如何解决安全的统一管理问题 H3C边界防护解决方案可彻底解决以上问题，是针对边界安全防护的最佳方案。方案由安全网关、入侵防御系统和安全管理平台组成。安全网关SecPath防火墙/UTM融合2-4层的包过滤、状态检测等技术，配合SecPath IPS 4-7层的入侵防御系统，实现全面的2-7层安全防护，有效地抵御了非法访问、病毒、蠕虫、页面篡改等攻击；并通过安全管理平台对安全网关、入侵防御系统以及网络设备进行统一安全管理。 典型组网
方案特点 最全面的边界安全防护 H3C推出基于核心交换机的SecBlade防火墙/IPS模块和SecPath防火墙/IPS盒式设备，是业界唯一能同时提供万兆插卡和盒式设备的厂商，可根据用户的实际情况提供两种不同产品形态的解决办法。 SecPath/SecBlade防火墙产品集成了包过滤和状态检测技术，对不同信任级别的安全区域制定相应安全策略，防止非授权访问。SecPath盒式设备支持H3C OAA开放应用架构，可在设备上部署防病毒、网流分析等业务模块；SecPath/SecBlade IPS是业界唯一集成漏洞库、专业病毒库、协议库的IPS产品，特征库数量已达上万种，并保持不断更新，能精确实时地识别并防御蠕虫、病毒、木马等网络攻击。SecPath UTM在提供传统防火墙、VPN、NAT功能基础上，同时提供病毒防护、URL过滤、漏洞攻击防护、垃圾邮件防护、P2P/IM应用层流量控制和用户行为审计等安全功能。 通过对防火墙和IPS的有机结合和功能互补，为用户提供2-7层的全面安全防护，有效的抵御来自网络边界的各种安全风险。 统一安全管理 不同种类的网络和安全设备之间缺乏信息交互，容易形成信息孤岛。SecCenter可对网络和安全设备进行统一管理，通过对海量信息的采集、分析、关联、汇聚和统一处理，实时输出分析报告，帮助管理员及时地对网络安全状况进行分析与决策。 安全与网络的深度融合 基于H3C在网络及安全领域的深厚技术积累，用户可选择在核心交换机中增加万兆SecBlade 防火墙/IPS模块，针对大型园区网、内部区域边界隔离等需求时，可提供完善的安全防护功能，并且无需部署独立的安全设备，简化网络结构，避免单点故障，便于用户管理，真正实现安全与网络的深度融合。 高可靠性
对信息系统边界定义的探讨 摘要：文章通过较全面地阐述信息系统边界的内涵，分析信息系统边界的特殊性，归纳定义了信息系统边界的概念；通过分析目前信息系统的主要表示方法，选择并推荐了一种能较科学地表示信息系统边界而又便于应用的信息系统边界的表示方法。 关键词：信息系统；边界；定义；系统概况图 一、引言 任何一个系统都有一个边界的问题。边界问题就是确定系统和相邻系统交接部分，哪些元素属于本系统，哪些元素属于相邻系统。对一般的物质性系统，其边界通常比较容易通过物理的方法确定，以物理的形式表达。小区边界可以以围墙或街道划分；企业边界可以用围墙，也可以用业务范围划分等等。但对信息系统的边界，学术界一直没有一种权威的定义和表示方法。其难度主耍在于信息系统是一个融于物质系统的特殊系统，其本身既包含有一定的物质成分，又包含一些非物质成分。同时，所有这些成分几乎都又融于其相邻的系统中， 难以单独分割。 信息系统边界的定义对于分析与设计信息系统都十分重要。有了明确的边界就知道了信息系统分析与设计的范围，可以更好地分析与设计信息系统的内部流程、信息处理方式、信息组织方式；同时，也可以更好地确定与设计信息系统与外部信息系统的信息联系。特别是在企业信息系统多个子系统分析与设计的过程中，子系统的边界的确定对于整个信息系统的信息流程优化等方而具有举足轻重的意义。 本文将应用现有的关于信息系统的知识，按照作者对信息系统边界的理解进行归纳定义；同时，在此定义下探讨信息系统边界的表示方法。 二、信息系统边界的定义 在许多关于信息系统的教科书和论文中，都提及信息系统边界的概念，但均未对之有明确的定义。关于边界的概念，应该有这样一些内涵：边界是用于划分系统与其他系统，特别是相邻系统关系的一种方法；边界应该能说明那些元素是属丁?本系统的，那些元素不是本系统的，是属于系统外部环境的；边界的划分除了能界定本系统的元素外，还应能界定与表示本系统对外的输入与输出，即本系统与环境的关系。 为了更科学的定义信息系统的边界，首先来分析信息系统的特殊性。其特殊性包括：信息系统涉及到的两个最基础概念一信息与系统，国内外专家学者仍有不同观点与看法，这就使得我们对它的认识存在一定的局限性和主观性。目前大家认同的信息系统构成要素中，如计算机、网络、数据库、软件、人员、信息流程、信息处理方法等，特别是有形的要素，许多并不仅仅扮演信息系统元素的角色，同时还扮演了其他系统的要素。如信息系统的工作人员，其同时可能又是生产系统的工作人员；信息系统的计算机，可能同时又用于生产控制，
第三章边界条件的定义（BOUNDRAY CONDITIONS） 本章要点 ●各类分析的边界条件 ●边界条件的内容 ●边界条件的施加 在MAIN菜单中检取BOUNDRAY CONDITION后，就可进行边界条件定义。边界条件定义包括边界条件内容及边界条件施加二部分。例如要定义3节点上的X方向位移为零这一边界条件，就可在MENTAT上设边界条件名称为“fix_x”，定义边界条件内容为X方向位移为零，最后，将这一边界条件施加于节点3上。
BOUNDRAY CONDITIONS的子菜单 在MAIN菜单中检取BOUNDRAY CONDITION后，可以见到由各种不同分析名组成的子菜单，用户可根据实际分析类型选择定义边界条件，不同类型的分析所需的边界条件不同，下面简单介绍一下各种分析所需的边界条件。 MECHANICAL 应力分析的边界条件定义。THERMAL 热传导分析边界条件的定义。
JOULE 耦合热－电分析边界条件的定义。ACOUSTIC 声场分析边界条件的定义。 BEARING 轴承润滑分析边界条件的定义。ELECTROSTATIC 静电场分析边界条件的定义。MAGNETOSTATIC 静磁场分析边界条件的定义。 将定义的所有边界条件以不同颜色区分显示出来。ID BOUNDRAY CONDS MECHANICAL 上面已提到在BOUNDRAY CONDITIONS菜单中检取MECHANICAL后，将对应于应力分析边界条件的定义，下面将 对这部分进行详细的介绍。MENTAT定义的边界条件以其边界条 件名来进行管理，一个边界条件名对应一种边界条件，不允许有 重名。在LOADCASE中将根据边界条件名来选择分析时到底采用 所定义的哪些边界条件。 边界条件名的定义 边界条件名的定义方法与以后要介绍的初始条件名、材料特性
典型中小企业网络边界安全解决方案Hillstone Networks Inc.
目录 1 前言 (4) 1.1 方案目的 (4) 1.2 方案概述 (4) 2 安全需求分析 (6) 2.1 典型中小企业网络现状分析 (6) 2.2 典型中小企业网络安全威胁 (8) 2.3 典型中小企业网络安全需求 (10) 2.3.1 需要进行有效的访问控制 (10) 2.3.2 深度应用识别的需求 (11) 2.3.3 需要有效防范病毒 (11) 2.3.4 需要实现实名制管理 (11) 2.3.5 需要实现全面URL过滤 (12) 2.3.6 需要实现IPSEC VPN (12) 2.3.7 需要实现集中化的管理 (12) 3 安全技术选择 (13) 3.1 技术选型的思路和要点 (13) 3.1.1 首要保障可管理性 (13) 3.1.2 其次提供可认证性 (13) 3.1.3 再次保障链路畅通性 (14) 3.1.4 最后是稳定性 (14) 3.2 选择山石安全网关的原因 (14) 3.2.1 安全可靠的集中化管理 (15) 3.2.2 基于角色的安全控制与审计 (16) 3.2.3 基于深度应用识别的访问控制 (17) 3.2.4 深度内容安全(UTMPlus?) (17) 3.2.5 高性能病毒过滤 (18) 3.2.6 灵活高效的带宽管理功能 (19) 3.2.7 强大的URL地址过滤库 (21) 3.2.8 高性能的应用层管控能力 (21) 3.2.9 高效IPSEC VPN (22) 3.2.10 高可靠的冗余备份能力 (22) 4 系统部署说明 (23) 4.1 安全网关部署设计 (24) 4.2 安全网关部署说明 (25)
3 强制对流流过平板形成的速度边界层和浓度边界层 速度边界层 假设流体为不可压缩，流体内部速度为u b ，流体与板面交界处速率u x =0。靠近板面处, 存在一个速度逐渐降低的区域，定义从0.99x b u u =到u x = 0的板面之间的区域为速度边界层，用u δ表示。如图4-1-3和4-1-4所示。其厚度b u 64.4u x νδ=， 由于b e u x R ν = 所以 x u Re 64 .4= x δ 浓度边界层 若扩散组元在流体内部的浓度为c b ，而在板面上的浓度为c 0，则在流体内部和板面之间存在一个浓度逐渐变化的区域，物质的浓度由界面浓度c 0变化到流体内部浓度c b 的99%时的厚度δc ，即 00.01b b c c c c -=-所对应的厚度称为浓度边界层，或称为扩散边界层。 层流状态时， δu 与δc 有如下关系 δc /δu =(ν/D )-1/3 = Sc -1/3 Sc=ν/D 为施密特数。 δc /x = 4.64Re x -1/2 Sc x -1/3 在界面处（即y =0）沿着直线对浓度分布曲线引一切线，此切线与浓度边界层外流体内部的浓度c b 的延长线相交，通过交点作一条与界面平行的平面，此平面与界面之间的区域叫做有效边界层，用δc ’来表示。在界面处的浓度梯度即为直线的斜率 's b 0)( c y c c y c δ??-== 瓦格纳（C. Wagner ）定义' c δ
速度边界层、浓度边界层及有效边界层 4 数学模型 在界面处(y =0)，液体流速u y = 0=0, 假设在浓度边界层内传质是以分子扩散一种方式进行，稳态下，服从菲克第一定律，则垂直于界面方向上的物质流密度即为扩散流密度J : J = -D (c y )y=0?? 而 's b 0)( c y c c y c δ??-== -----多相反应动力学基本方程 k d 叫传质系数。 有效边界层的厚度约为浓度边界层（即扩散边界层）厚度的2/3，即δc ’=0.667δc 。 对层流强制对流传质，δc ’ =3.09 Re 2/1-x Sc -1/3 x Sh x = D x k d 或 Sh x = x /δc ’ 所以 Sh x = 0.324 Re 2 /1x Sc 1/3 ()(.Re )'//k D D x x x d c Sc = = δ 03241213 若平板长为L ，在x ＝0 ~ L 范围内(k d )x 的平均值（注意到：c S D ν= ，b e u x R ν = ，Sh x = D x k d ）