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昆明城市热岛效应的数值模拟研究

周晓宇 王咏薇 孙绩华 杨大虎

周晓宇, 王咏薇, 孙绩华, 杨大虎. 昆明城市热岛效应的数值模拟研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2105.21062
引用本文: 周晓宇, 王咏薇, 孙绩华, 杨大虎. 昆明城市热岛效应的数值模拟研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2105.21062
A Numerical Simulation of Urban Heat Island Effect in Kunming[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2105.21062
Citation: A Numerical Simulation of Urban Heat Island Effect in Kunming[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2105.21062

昆明城市热岛效应的数值模拟研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2105.21062
基金项目: 第二次青藏高原综合科学考察研究项目2019QZKK0105

A Numerical Simulation of Urban Heat Island Effect in Kunming

  • 摘要: 本文利用WRF(V3.9.1)模式中耦合Noah/SLUCM方案作为Control案例,研究土地利用类型(Md04案例)、陆面过程(NoUCM案例)和湖泊(Nolake案例)对城市热岛强度及昆明城市气象要素水平、垂直的时空分布特征的影响。主要结论如下:(1)四种案例城市热岛强度的平均日变化基本一致。白天城市热岛强度较弱、夜间较强,在20:00时左右达到最大值。城市冠层(湖泊)对城市热岛有较明显的减(增)温,Control-NoUCM(Nolake)案例中,平均日最大差值为-0.79oC(+1.07oC)。(2)从能量平衡方程分析Control-Md04案例,感热(潜热)通量的差值为+46.18(-79.71)W/m2,潜热通量释放大于感热通量的绝对值。Control-NoUCM案例中,感热(潜热)通量的差值为-40.88(+29.60)W/m2,NoUCM案例未考虑几何建筑物储热与遮挡,大部分被地表所吸收,导致感热通量较大。(3)四种案例中,15:00(07:00)时边界层高度达到最大(小)值。NoUCM(Nolake)案例中城市边界层高度分别降低103m(32m)左右,而Md04案例中城市边界层高度增加102m左右。(4)湖泊对城市热岛环流影响的试验表明,湖泊上空垂直运动较弱,而水平方向湖陆风较大,有利于向城市输送水汽,增加干空气湿度,使水汽含量较高;从而增加潜热能量释放,降低感热通量,温度梯度减小。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-13
  • 录用日期:  2021-06-23
  • 修回日期:  2021-05-26
  • 网络出版日期:  2021-08-27

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