太原城市下垫面扩张对边界层特征影响的个例研究

摘要：

通过高分辨率卫星夜间灯光数据获取最新的城市地表分布,并利用高分辨率数值模式对2013年8月14 ～16日太原区域的一次高温过程进行研究,探讨城市下垫面扩张对大气边界层的影响.结果表明:基于DMSP/OLS夜间灯光数据对模式中地表参数修正后,能够更准确地反映太原主城区和高速公路沿线小规模建筑群的扩张,有效改善了模式的预报性能,显著提高对近地面气温、地表温度的预报能力.城市下垫面的扩张,使城区夜间升温明显,热岛强度增强.与1992年的城市化状况相比,晴空天气条件下,2012年太原城区夜间气温上升5℃,热岛强度升高2～3℃.城市下垫面扩张,改变了地表能量分配关系,使得地表感热传输明显加强,潜热通量明显减弱,城市冠层作用下的储热能力增强.边界层内部湍流交换、水汽输送等的进一步研究表明:城市地表水汽输送减弱,边界层水汽含量减少,2 ～4 km高度的水汽含量增加,湍流动能的影响高度增高,湍流混合加剧;14:00,城区边界层高度抬高了800 m,城市上空混合层加深,持续时间更长.

关键词：城市化、城市热岛、夜间灯光、城市边界层

所属期刊栏目：32

分类号：P421.3;P461.8(气象基本要素、大气现象)

资助基金：城市气象研究基金“太原城市效应与复杂地形对城市高温的影响UMRF20121”、中国气象局2014年度气象关键技术集成与应用面上项目“精细化空气质量预报技术应用CMAGJ2014M09”、山西省气象局重点课题“山西省环境空气预报数值模式研究SXKZDTQ20140601”共同资助

在线出版日期：2015-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：916-925,933