城市化对气象场模拟影响的的研究

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1、摘要城市规模的扩大造成城市气候效应不断增强，具体表现在土壤类型与下垫面的改变对局地气象产生的影响。本文利用北京城市测绘研究院提供的北京市楼房建筑平均高度对北京区域的地形高度和土地利用类型进行订正，利用中尺度数值模式MM5，选取2005年8月份先后进行了基准模拟和测试模拟，并使用地面观测资料测试了稳定天气条件下城市化进程引起的下垫面改变对北京区域气象场模拟结果的影响。同时更换了不同积云对流参数化过程进行模拟，研究了不同积云对流参数化过程对稳定天气条件下的气象场模拟的影响。结果表明，MM5对气压、温度和相对湿度

2、的模拟与观测结果有很好的相关性，此相关性在下垫面类型改变后的测试模拟结果中明显增大；测试模拟结果中城市升温效果获得了比较好的体现，升温区与地形变化大的区域也有很好的对应，城区风速模拟值明显减小；在奥林匹克公园站的对比发现，下垫面类型改变后的测试模拟结果在变化趋势上更接近于观测结果，温度模拟值增大，风速模拟值减小，风向的模拟得到较明显的改善，气压和风速的统计偏差也明显减小。稳定天气条件下的对比分析也明显表现出温度升高和风速降低的现象。这揭示了稳定天气条件下北京地区气象场的模拟及实时预报必须考虑精细化的地形及下

3、垫面状况。对稳定天气条件下不同积云对流参数化过程的模拟结果的分析发现，不同参数化方案对北京地区温度场和风场的模拟结果存在一些差异。对稳定天气条件下舆林匹克站点的模拟结果与观测结果的对比发现KF模拟方案对气压、相对湿度和温度的模拟与观测更接近一些，而对风速的模拟Cjrell方案明显更好一些。因此在数值模式中恰当地选取积云对流参数化过程模拟大气中的积云对流及伴随的降水过程是非常重要的。关键词：城市化，下垫面改变，MM5，基准模拟，铡试模拟，稳定天气，积云对流参数化AbstractWiththedevelopme

4、ntandenlargementoftheurbanareaofthecity,callsestheurbanclimatestrengthenconstantly,thechangeoflanduseandunderlyingsurfacewillinfluencethelocalmeteorologygreatly．AccordingtotheaveragebuildingheightofeeijingofferedbyBeijingCitySurveyingImtitute，thethesisrevi

5、sestheterrainheightandthesoiltypeoftheunderlyingsurface．ImpactontheB嘶tagareameteorologicalsimulationresultunderthestableweatherconditionofthechangeofunderlyingsurfacewhichinducedbytheurbanizationprocessistested，usingthemesoscalemodelMM5，basicsimulationandt

6、estsimulationinAugustof2005andtheobservationdataofBeijingOlympicstations．Andthenchangetheconvectionparametercourse，stlldiestheimpact011meteorologicalsimulationofthedifferentconvectionparmnetercourseunderthestableweathercondition．Theresultshows,tbereisagood

7、dependenceinthesimulationtotheatmosphericpressure，temperatureandrelativehumidityofMM5andobservationresults，thiscorrelationobviouslyincreasesinthetestsimulationresultwhichtheunderlyingsurfacehaschanged．Itisindicatedthatwhileemployingthechangeofunderlyingsur

8、face,thecitywarminggetsbetterembodiment,thewarmingareaandtopographychangeheavyareahavefinecorrespondence，urbanwindspeedsimulationvaluereduceobviously．ThecontrastintheOlympicGreenstationfinds，thetestsimulation