【摘 要】
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该文通过对城市地表复杂形和多样形的特征进行细致描述,使用将网格内的各种地表类型按比例来决定整个网格平均的地表参数的方法,建立了一个细致模拟城市特点的城市边界层能量
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该文通过对城市地表复杂形和多样形的特征进行细致描述,使用将网格内的各种地表类型按比例来决定整个网格平均的地表参数的方法,建立了一个细致模拟城市特点的城市边界层能量平衡模式.并用此能量平衡模式得到的地面温度作为下边界条件,中尺度气象模式MM5做初始场和侧边界条件,建立一个最小分辨率为500米的城市边界层模式系统,来研究城市边界层在中尺度背景场作用下的精细结构.从论文的研究结果看,并与观测结果进行对比,加入了MM5计算出的中尺度背景场的城市边界层模式可以较准确的模拟复杂地形下城市边界层的海陆风、山谷风、城市热岛的空间分布和时间演变等特征.模式较准确的模拟了北京一次冬季严重污染个例.模拟结果表明,在此个例中,北京处于弱的天气系统下,整个城区受山谷风控制,风速较小,层结较稳定;城郊之间存在1-2摄氏度的热岛效应,温度高值区位于城市偏下风方向,且在温度高值区存在风向辐合.通过模式系统对另一个复杂地形下的城市香港的数值模拟,并与香港的地面气象站的观测结果进行对比,模式系统具有模拟在中尺度的背景风场的控制下海陆风环流、过山堆积和绕流及城市热力影响的能力.在香港,海陆风环流容易发展,海风在海岸附近形成辐合带,使污染物质容易堆积.九龙半岛和香港岛北部的城区由于南北山地阻挡,东西海风辐合,且边界层两边低中间高,如加之边界层较稳定时污染物就会逐渐产生堆积而在城区形成严重污染.通过城市边界层模式对人为热排放、建立大型开发区和大型城市绿地对城市气候的影响做了数值模拟研究.模式为详细了解城市边界层气象特征和环境污染特点提供了有效的方法,并在城市气候、城市规划、空气质量评价方面得到了很好的应用.
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