基于城市冠层模式的成都市精细化气象场模拟与分析

论文摘要

成都市近年来发展迅速,除了方便了人们生活以外,也带来了各方面的问题,其中城市发展对成都市气候的影响是成都市发展规划的重点、难点。本文利用数值模式对成都市气象场进行模拟分析,为了更为准确的对城市气象进行模拟,本文将模拟所用下垫面替换为精细分类下垫面,并将城市冠层模式耦合进数值模式进行改进,利用监测数据对模拟结果进行验证,最终得到合理的模拟结果,并对结果进行理论分析。得到结论如下:(1)对风速模拟结果而言,城市冠层模式的加入优化了对城市风向、风速的模拟结果,单层城市冠层模式的模拟结果略优于多层城市冠层模式。(2)对温度模拟结果而言,城市冠层模式能够较好地模拟出静稳天气的温度变化,其中,多层城市冠层模式由于对热量、能量的传递进行了多次计算,对温度的模拟结果优于单层城市冠层模式。(3)对湿度模拟结果而言,城市冠层模式能够模拟出静稳天气下湿度较高的状态,其中,多层城市冠层模式的模拟结果优于单层城市冠层模式。(4)采用精细分类下垫面的WRF模式对风速的模拟结果具有较好地改进,虽然仍旧存在风速偏大的情况,但整体的模拟结果优于采用WRF默认下垫面与局地气候分区的模拟结果,并且通过了显著性检验。多层城市冠层模式的模拟结果优于单层城市冠层模式。(5)采用精细分类下垫面的WRF模式对湿度和温度的模拟结果优于WRF默认下垫面与局地气候分区的模拟结果,并且通过了显著性检验,因此可以将模拟结果用于气象场分析。(6)通过加大城市下垫面的地表粗糙度,WRF模式可以模拟出城市风场不连续,随机性强的特性。(7)WRF模式虽然不能模拟出大气污染状况,但依旧可以模拟出污染天或非污染天的冷岛效应与热岛效应。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 中尺度数值模式研究进展

1.2.2 下垫面对气候的影响研究

1.2.3 城市冠层模式的研究进展

1.2.4 耦合城市冠层模式的中尺度数值预报模式城市气象数值模拟研究进展

1.3 成都市静稳天气精细化气象场模拟存在的问题

1.4 研究内容

1.5 技术路线

第二章研究方法与数据基础

2.1 WRF模式简介

2.2 城市冠层参数化方案介绍

2.3 模拟验证方法介绍

2.4 数据基础

2.5 本章小结

第三章基于中高分辨率遥感的成都地区城市下垫面精细提取与特征分析

3.1 默认下垫面与局地气候分区（LCZ）下垫面优缺点对比

3.1.1 WRF默认下垫面简介

3.1.2 局地气候分区简介

3.2 精细分类下垫面遥感提取

3.2.1 精细分类下垫面制作流程

3.2.2 精细分类下垫面图格式处理

3.2.3 精细分类下垫面绘制

3.3 精细化分类下垫面及特征分析

3.3.1 建筑物高度分析

3.3.2 人为热分析

3.4 本章小结

第四章基于城市冠层模式的气象模拟与评价

4.1 试验设计

4.2 WRF模式模拟结果验证与分析

4.2.1 风向风速模拟结果评估

4.2.2 温度模拟结果评估

4.2.3 湿度模拟结果评估

4.2.4 比湿廓线与位温廓线结果评估

4.3 本章小结

第五章精细分类下垫面对城市气象模拟的改进

5.1 试验设计

5.2 风速模拟结果评估

5.3 温度模拟结果评估

5.4 湿度模拟结果评估

5.5 本章小结

第六章成都市静稳天气精细化气象场分析

6.1 风场分析

6.2 温度场分析

6.2.1 冷岛效应

6.2.2 白天热岛效应

6.2.3 夜间热岛效应

6.3 边界层高度分析

6.4 本章小结

第七章结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

作者在读期间科研成果简介

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 徐锟

导师: 刘志红

关键词: 数值模拟,成都市,城市冠层,精细化气象场,热岛效应

来源: 成都信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,建筑科学与工程

单位: 成都信息工程大学

分类号: TU119.4

DOI: 10.27716/d.cnki.gcdxx.2019.000156

总页数: 63

文件大小: 6747K

下载量: 56

基于城市冠层模式的成都市精细化气象场模拟与分析

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢