干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 超大城市群复杂下垫面边界层过程及精细气象预报关键技术研究

Arid

	超大城市群复杂下垫面边界层过程及精细气象预报关键技术研究
	苗世光; 许建明; 蒙伟光; 房小怡
完成单位	中国气象局北京城市气象研究所
登记(发布)日期	2012
中文摘要	研究建立了典型城市和城市群土地利用分类流程和下垫面参数提取方法,按照相同的方法初步建立了京津冀、长三角、珠三角典型城市和城市群下垫面参数数据集,并已应用于BJ-RUCV2.0、上海环境气象数值预报系统WRF/CHEM和广州地区的数值模拟研究中。开展了多站点、多高度的城市地表能量平衡与边界层特征观测,揭示了我国城市地表能量平衡随站点、高度和时间的变化特征。计算得出城市地区下垫面粗糙度和零平面位移高度等动力学参数和城市边界层湍流结构特征。从城市中绿地的浇水和绿洲效应、城市不透水下垫面的潜热通量、以及人为潜热通量四个方面,发展了城市地表潜热通量数值模拟方法。从城市地区潜热通量模拟方法、近地层风速计算方法和城市冠层物理参数优化等三个方面,改进了城市冠层模式,有效提高了模式对城市边界层特征的模拟能力。通过WRF模式中现有的主要短波辐射方案和边界层参数化方案的对比试验及检验,优选出最佳方案组合。初步揭示了城市热岛与边界层结构特征,城市热岛环流与山谷风(海陆风)的相互作用过程,城市下垫面热力、动力过程对降水的影响,以及城市化的月平均影响。通过下垫面数据集和城市冠层模式的应用、边界层参数化方案的优选,有效提高了北京快速更新循环数值预报系统(BJ-RUCV2.0)近地面气象要素的预报性能,对降水预报亦有一定的改进。长三角下垫面数据集和城市冠层模式成功应用于上海环境气象数值预报系统WRF/CHEM中,在一定程度上改善了近地层气象和环境要素的预报效果。研发了“基于精细数值预报系统的城市环境气象应急响应系统”,由城市污染快速预报系统(RAMS/HYPACT)、快速风场诊断与污染扩散模式系统(NJU-IUM)、城市应急扩散模式系统(ADMS-IUM)三个子系统组成,并在业务中试验应用,系统运行安全、稳定。将城市冠层模式尝试引入到GRAPES模式中。项目基于BJ-RUCV2.0系统,初步建立了水平分辨率1km的模拟系统,并开始实时运行。对比分析表明：1km模拟结果在近地面气象要素预报、热岛特征模拟等方面相比较3km模拟结果有一定改进。
中文关键词	超大城市群 ; 复杂下垫面边界层过程 ; 精细气象预报 ; 关键技术
成果类型	应用技术
中图法分类号	P451
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001543366
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243115
推荐引用方式 GB/T 7714	苗世光,许建明,蒙伟光,等. 超大城市群复杂下垫面边界层过程及精细气象预报关键技术研究[Z]. 应用技术,2012.