风是大气边界层内最重要的气象要素之一，在大气边界层中往往以不规则、随机的湍流形式运动，边界层中湿度、热量、动量、污染物等在水平和垂直方向上的输送均受风的支配。获取大气边界层风场信息，对人类生活、城市工程建设、区域气候研究有重要意义，分析大气边界层风场特征，可以更好地了解城市大气运动规律，为城市空气质量预警预报和数值模式改进提供重要依据。

兰州市位于青藏高原黄河流域以东的河谷盆地，四周环山群抱，是典型的山谷城市，也是我国西部主要的重工业城市，大量的污染物排放和特殊地形作用下的不利扩散条件使兰州大气污染严重。

上图给出了 2017 年 12 月至 2018 年 2 月水平风场矢量随高度的日变化图。 该图中的水平风场矢量是通过计算所有有效天数相同时刻和相同高度u和v的平 均值，再经过矢量合成得到的。可以看出兰州城区风场存在明显的日变化，且不 同高度的日变化有所差异。总体上，午后水平风速开始增大，日落后 1~2 小时风 速开始减小。02:00~13:00 各高度水平风速较小，13:00~20:00 风速逐渐增大，随 高度增高水平风速增大，20:00 以后风速逐渐减小。

上图为 2017 年 12 月至 2018 年 2 月兰州城区垂直风速标准差垂直结构的 日变化分布图，从图中可以看出，垂直风速标准差有明显的日变化特征，整体表 2  w 山谷城市冬季大气边界层风场的激光雷达观测和数值模拟研究表现为中午至下午的标准差大于夜间和上午。各高度标准差极大值中心均出现在 12:00~16:00，随着高度的增加，极大值逐渐减小，350 m 高度以下极大值达到 55 cm·s-1，向上逐渐递减,在 800 m 高度为 25 cm·s-1。各高度最小值出现在 02:00~08:00。早上日出后，随着太阳辐射对地表的加热作用，对流混合层逐渐发 展，湍流运动逐渐加强，在中午至午后湍流动能最为强烈；日落之后太阳辐射减 少，气温降低，抑制了湍流的发展，湍流动能逐渐减弱；夜间大气层结趋于稳定， 湍流运动此时最弱，垂直风速标准差最小，仅在 10~20 cm·s-1 之间。