长三角城市群下垫面非均匀性对夏季区域热岛效应影响的模拟研究

论文摘要

利用耦合城市冠层模型UCM的高分辨率中尺度数值模式WRF3.9.1,对长三角地区进行了为期5年（2011-2015年）夏季（6、7、8月）的数值模拟。采用2013年500m分辨率的MODIS数据更新土地覆盖资料,依据城镇比例将城市下垫面进一步分为高中低三种类型,设计有无高中低划分的敏感性试验,研究城市自身发展产生的直接非均匀性。采用ChinaLC土地盖资料,将1981年和2010年长三角郊区大量新增的农田与自然植被混合（镶嵌体）土地利用类型设为唯一变量设计敏感性试验,研究郊区农田退化产生的间接非均匀性。试验结果表明:（1）考虑城市直接非均匀性后,区域平均热岛强度、地表热岛强度、干岛强度、风速衰减分别减小0.12℃、0.67℃、0.96%、0.04m s-1,幅度分别为16.2%、21.7%、18.0%、6.1%,且具有白天弱夜晚强的特征;感热和潜热差异是造成热岛效应减弱的主要原因;非均匀试验中低密度和中密度城市与均匀试验中对应区域相比,温度更低,湿度更大,而高密度区域则相反。（2）非均匀试验与均匀试验相比,城市群高空热岛强度减弱,表现为温度向上的传播更弱,上游向下游热量传输减弱;热岛环流虽然也会减弱,但能加强城市间多热岛环流,高密度大城市能抑制其周边低密度小城市的热岛环流。（3）2010年ChinaLC土地覆盖数据相较于WRF自带的USGS数据能明显提高模式的模拟能力;间接非均匀性能使长三角区域平均温度升高、热岛减弱,且效应随温度升高而加强;当城市昼平均气温达到35℃以上,热岛强度、地表热岛强度、干岛强度、风速衰减分别可减弱0.32℃、0.53℃、1.51%、0.18m s-1;宁镇扬、大上海、杭州湾城市群高温区域面积分别增加了29.5%、2.3%、13.6%,长江三角洲地区高温区和热胁迫水平整体升高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究目的和意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 城市热岛效应的研究进展
•     1.2.2 长三角热岛环流的研究进展
•     1.2.3 城市非均匀性的研究现状
•   1.3 各章节内容安排
• 第二章 WRF模式、资料、方法简介
•   2.1 WRF模式简介
•   2.2 UCM城市冠层方案
•   2.3 资料
•     2.3.1 土地覆盖资料简介
•     2.3.2 初边界资料
•     2.3.3 站点观测资料
•   2.4 方法
•     2.4.1 MODIS土地覆盖产品重新划分
•     2.4.2 热岛强度、干岛强度、风速衰减
•     2.4.3 Humidex指数
• 第三章 试验设计
•   3.1 直接非均匀性研究的试验设计
•   3.2 间接非均匀性研究的试验设计
• 第四章 直接非均匀性试验结果分析
•   4.1 模式结果验证
•   4.2 热岛强度
•   4.3 气象要素场水平分布
•   4.4 地表能量项
•   4.5 热岛日变化
•   4.6 多热岛环流
•     4.6.1 苏锡常个例分析
•     4.6.2 上海苏州个例分析
•   4.7 本章小结
• 第五章 间接非均匀性试验结果分析
•   5.1 模式结果验证
•   5.2 热岛现象影响的评估
•   5.3 高温热浪个例
•     5.3.1 高温区
•     5.3.2 热胁迫
•   5.4 本章小结
• 第六章 结论与讨论
•   6.1 结论
•   6.2 特色与创新点
•   6.3 研究不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李海俊

导师: 马红云

关键词: 城市热岛,城市非均匀性,热岛环流,模式

来源: 南京信息工程大学

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

分类号: X16

DOI: 10.27248/d.cnki.gnjqc.2019.000302

总页数: 79

文件大小: 5976K

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