太原城市下垫面扩张对边界层特征影响的个例研究

• 作者: 董春卿 赵桂香 邱贵强 郭媛媛
• 来源期刊: 干旱气象
• 学科: 地球科学
• 关键词: 城市化 城市热岛 夜间灯光 城市边界层
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 916-925,933
• 页数: 11页
• 分类号: P421.3|P461.8
• 字数: 6891字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2014)-06-0916

摘要

通过高分辨率卫星夜间灯光数据获取最新的城市地表分布,并利用高分辨率数值模式对2013年8月14 ～16日太原区域的一次高温过程进行研究,探讨城市下垫面扩张对大气边界层的影响.结果表明:基于DMSP/OLS夜间灯光数据对模式中地表参数修正后,能够更准确地反映太原主城区和高速公路沿线小规模建筑群的扩张,有效改善了模式的预报性能,显著提高对近地面气温、地表温度的预报能力.城市下垫面的扩张,使城区夜间升温明显,热岛强度增强.与1992年的城市化状况相比,晴空天气条件下,2012年太原城区夜间气温上升5℃,热岛强度升高2～3℃.城市下垫面扩张,改变了地表能量分配关系,使得地表感热传输明显加强,潜热通量明显减弱,城市冠层作用下的储热能力增强.边界层内部湍流交换、水汽输送等的进一步研究表明:城市地表水汽输送减弱,边界层水汽含量减少,2 ～4 km高度的水汽含量增加,湍流动能的影响高度增高,湍流混合加剧;14:00,城区边界层高度抬高了800 m,城市上空混合层加深,持续时间更长.