CAJ | 학술논문

利用一个耦合了城市冠层模式(UCM)的区域数值模拟系统(WRF/NCAR),引入由Landsat TM 提取的京津冀区域30 m分辨率下垫面GIS数据集代替美国USGS地表分类数据,对2009年6月24—25日出现在北京地区的一次超过40℃极端高温天气过程进行了高分辨率数值模拟,用以考察WRF/UCM系统对北京“城市热岛”及城市高温天气的模拟效果,并分析了城市化对北京地区城市高温和地表能量平衡的影响及其日变化特征.结果表明:采用精细化下垫面分类数据集后能更好地模拟出主要高温区的分布特征,并能较好再现夜间的“城市热岛”效应.城市化发展对近地层气温的影响主要表现在会促使城区及其下风向近郊区气温的升高,增幅可达0.5~2℃,这与城市热岛及其下游效应有关.城市下垫面的高粗糙度对近地层风速表现出明显的阻挡效应,表现在模拟的10 m风场减弱明显.考虑了城市下垫面属性的敏感性试验更好地再现了城区温度的日变化,其模拟的日间最高温度与实际观测值更为接近,也较好地模拟出了城区具有较高最低温度的特征.通过城区与郊区能量平衡过程差异的分析表明,城市化可以显著改变能量平衡中各项所占的比重.地表对近地层大气热量输送过程的变化表明随着城市下垫面的日愈扩大,会显著增强白天地表对大气的向上感热输送,增大城区日间出现高温的可能.夜间,模式反映出地表能量收入来自土壤热通量的向上输送,同样由于城区的潜热通量小,收入的能量仍主要以感热形式加热大气,夜间城区具有较高的最低温度并表现出较强的热岛特征,主要与夜间感热加热的持续相关.
이용일개우합료성시관층모식(UCM)적구역수치모의계통(WRF/NCAR),인입유Landsat TM 제취적경진기구역30 m분변솔하점면GIS수거집대체미국USGS지표분류수거,대2009년6월24—25일출현재북경지구적일차초과40℃겁단고온천기과정진행료고분변솔수치모의,용이고찰WRF/UCM계통대북경“성시열도”급성시고온천기적모의효과,병분석료성시화대북경지구성시고온화지표능량평형적영향급기일변화특정.결과표명:채용정세화하점면분류수거집후능경호지모의출주요고온구적분포특정,병능교호재현야간적“성시열도”효응.성시화발전대근지층기온적영향주요표현재회촉사성구급기하풍향근교구기온적승고,증폭가체0.5~2℃,저여성시열도급기하유효응유관.성시하점면적고조조도대근지층풍속표현출명현적조당효응,표현재모의적10 m풍장감약명현.고필료성시하점면속성적민감성시험경호지재현료성구온도적일변화,기모의적일간최고온도여실제관측치경위접근,야교호지모의출료성구구유교고최저온도적특정.통과성구여교구능량평형과정차이적분석표명,성시화가이현저개변능량평형중각항소점적비중.지표대근지층대기열량수송과정적변화표명수착성시하점면적일유확대,회현저증강백천지표대대기적향상감열수송,증대성구일간출현고온적가능.야간,모식반영출지표능량수입래자토양열통량적향상수송,동양유우성구적잠열통량소,수입적능량잉주요이감열형식가열대기,야간성구구유교고적최저온도병표현출교강적열도특정,주요여야간감열가열적지속상관.