不同城市冠层参数化方案对重庆高密度建筑物环境的数值模拟研究

• 作者: 伍见军 杜钦 王咏薇 高阳华
• 来源期刊: 气象学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 城市冠层方案 高密建筑物 形态参数 数值模拟
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1130-1145
• 页数: 16页
• 分类号: P404
• 字数: 9724字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11676/qxxb2013.086

摘要

目前，耦合在 WRF模式中的城市冠层方案包括单层冠层方案（UCM），多层冠层方案（BEP）以及考虑室内外大气能量交换的多层冠层方案（BEP＋BEM）。不同方案计算过程及参数设置不尽相同，这些方案能否适应高密度建筑物复杂下垫面的城市气象环境的模拟？建筑物形态参数对于城市气象因子模拟的敏感性如何？为回答上述问题，选取建筑物高密度城市---重庆为研究对象，以2006年重庆高温伏旱天气为背景，采用高分辨率（333 m×333 m）的地理信息系统数据替换 WRF模式中默认的美国地质调查局（USGS）静态数据，对 WRF中的3种城市冠层方案进行了模拟评估，并进行建筑物形态参数变化对气象因子影响的敏感试验。结果表明：（1）BEP＋BEM、BEP、UCM方案模拟值与城区内10个站点2 m 高气温观测值的均方差和平均误差分别为1．3、1．4、2．1和-0．5、-0．8、-1．4℃，单层冠层方案相对较差，BEP＋BEM方案最好。模拟值普遍略低于观测值。位于密集建筑物周边的2m高气温模拟值与自动站观测吻合相对较好，而中国国家基本站的观测值与模拟值相比，观测值偏低，靠近水体的模拟结果相对较差；（2）建筑物高度及密度参数的变化对城市近地层气温产生明显的影响，当建筑物高度增高时，由于短波遮蔽作用的影响，白天气温降低最大达到0．4℃，而夜间由于辐射截陷作用增强，气温明显升高，最大可达0．7℃。建筑物间距缩小，导致白天近地面气温降低，夜晚则升高，且夜间变化幅度更大；（3）当调整建筑物高度及密度参数分别为：高度20％（15 m）＋60％（20 m）＋20％（25 m），间距20 m时，城区内观测站点2 m高气温观测值与模拟值的均方根误差从1．3℃减小到0．6℃，提高了模式的模拟性能。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王咏薇		41	399	11.0	18.0
5	伍见军		2	40	2.0	2.0
6	杜钦		2	40	2.0	2.0
7	高阳华		2	40	2.0	2.0