热力粗糙度引入精细城市边界层模式的初步应用

被引：7

作者：

周荣卫 ^{[1
]}

蒋维楣 ^{[1
]}

刘罡 ^{[1
]}

郭文利 ^{[2
]}

王晓云 ^{[2
]}

机构：

[1] 南京大学大气科学系

[2] 北京市气象局

来源：

大气科学 | 2007年 / 04期

关键词：

高分辨率; 城市边界层; 数值模拟; 热力粗糙度;

D O I：

暂无

中图分类号：

P432 [大气运动学];

学科分类号：

0706 ; 070601 ;

摘要：

运用南京大学城市尺度边界层模式(UBLM)以100 m水平网格距的精细高分辨率,诊断分析小规模城市(水平范围在一二十公里)的气象环境与边界层结构。就高分辨率精细模拟分析研究了两个问题:(1)在模式中引入热力粗糙度,就引入热力粗糙度前后的模拟结果与实测结果进行对比,结果表明引入后的模拟结果与自动气象站的观测结果吻合较好,能够很好地反映出地面气温的日变化规律。冬季,白天不引入热力粗糙度比引入热力粗糙度会高估小规模城市地区感热通量约60 W/m2,而对乡间农作物地区约10 W/m2。(2)以四种不同水平网格距对同一下垫面及气象条件进行诊断分析,结果表明以100 m网格距精细模拟效果明显优于以较大网格距进行的模拟效果。以这样的精细高分辨率模式所获模拟结果分析了小规模城市的边界层特征,表明:冬季白天和夜间小规模城市与乡村气温差分别为0.8℃和0.6℃;风速明显低于乡村地区;湍能高于乡村地区,白天和夜间湍能一般为乡村的3倍左右;白天混合层发展较乡村迅速,且高度高于乡村地区。这样的特征在当今城市规划布局工作中,为特大型城市的卫星城市的建设规划提供了有益的科学实验依据。模拟效果表明以如此高的水平分辨率实施的模式和模拟是可行和有意义的。

引用

页码：611 / 620

页数：10

共 6 条

[1] 中国东部地区大城市和小城镇极端温度及日较差变化对比分析 [J].

华丽娟 ;

马柱国 ;

曾昭美 .

大气科学, 2006, (01) :80-92

[2] 北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析 [J].

谢庄 ;

崔继良 ;

陈大刚 ;

胡保昆 .

气候与环境研究, 2006, (01) :69-75

[3] 北京地区气象环境数值模拟试验 [J].

徐敏 ;

蒋维楣 ;

季崇萍 ;

刘海涛 ;

高燕虎 ;

王晓云 .

应用气象学报, 2002, (S1) :61-68

[4] 标量粗糙度对地气交换的影响 [J].

苏炳凯 ;

赵鸣 ;

任军芳 ;

不详 .

大气科学 , 1999, (03) :349-358

[5]

Xiaoyi Fang,Weimei Jiang,Shiguang Miao,Ning Zhang,Min Xu,Chongping Ji,Xianyan Chen,Jianmin Wei,Zhihua Wang,Xiaoyun Wang.The multi-scale numerical modeling system for research on the relationship between urban planning and meteorological environment[J].Advances in Atmospheric Sciences,2004(1)

[6] Study On Development And Application Of A Regional Pbl Numerical Model [J].

Weimei Jiang ;

Mi Zhou ;

Min Xu ;

Weiguo Wang .

Boundary-Layer Meteorology, 2002, 104 :491-503

← 1 →