复杂地形条件下城市热岛及局地环流特征的数值模拟

论文摘要

应用基于多层城市冠层方案BEP（Building Environment Parameterization）增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM（Building Energy Model）方案的WRF模式,模拟研究重庆热岛的特征、成因以及局地环流对热岛形成的影响。文中共有两个算例,一为重庆真实下垫面算例,称之为URBAN算例,二为将城市下垫面替换为耕地下垫面的对比算例,称之为NOURBAN算例。结果表明:1)WRF方案模拟结果与观测2 m气温的对比吻合较好,误差主要出现在正午温度峰值和凌晨温度谷值处,由城市下垫面特性及城市内建筑分布误差引起。2)BEP+BEM方案较好地模拟出了重庆地区的热岛分布的空间和时间特征。重庆市温度的分布受地形和城市下垫面的双重影响,越靠近城区,温度的分布受城市化影响就越大,在海拔低处,温度就越高。3)城区立体三维表面对辐射的陷阱作用导致城市表面总体反射率小,向上短波辐射小于郊区约20 W/m2。城市表面以感热排放为主,而郊区则表现为潜热的作用占主导。夜间城市地表储热以及空调废热向大气释放,是城市热岛形成的重要原因。4)模拟区域背景风场主要为东南风,局地环流呈现出越靠近山区风速越大、城市区域风速较小的特性,体现了城市密集的建筑群对低层大气流场的空气动力学效应,以及复杂山谷地形的山谷风环流特性。在市区的西侧和东南侧均有高大山脉阻挡,山脉对城市出流的阻碍作用、气流越山与绕流运动对城市热岛的形成有一定影响。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙永,王咏薇,高阳华,王恪非,何泽能,杜钦,陈志军

关键词: 城市热岛,模式,城市冠层方案

来源: 大气科学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 气象学,环境科学与资源利用

单位: 南京信息工程大学大气环境中心,重庆市气象科学研究所

基金: 国家自然科学基金资助项目(41675016),重庆科技厅项目(cstc2015shmszx00010)

分类号: X16;P434

DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20180204001

页码: 280-292

总页数: 13

文件大小: 16152K

下载量: 321

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