上海市土地利用资料优化方案对WRF模式模拟高温过程的影响

摘要：

在WRF模拟中,默认的土地利用数据与实际土地利用情况差异较大,因此会影响模式的模拟效果.为此,许多学者提出了更新城市土地利用数据的方案.最简单的方法是仅就城市建成区面积进行修正.但因城市地表具有非均匀性,进而又提出了将建成区进一步精细化分类.然而,在研究土地利用资料对WRF模式影响的文献中,绝大多数研究仅是就某种资料更新前后的模拟效果进行比较,并未将城市面积改变、城市非均匀性这两个因子进行区分.本文综合考虑了面积修正与精细化分类这两个因子,根据面积修正方案和两种精细化方案生成了3种土地利用的优化数据,并结合默认土地数据共设置了4个算例对上海市2018年8月和2019年8月两次高温天气过程进行了模拟,通过对结果进行比较分析发现:1)对WRF土地利用数据进行优化后,改善了温度、相对湿度和风速的模拟效果.2)城市建成区面积是影响温度最关键的因子,面积修正使温度的平均均方根误差(RMSE)降低了0.86℃,在此基础上的精细化分类使平均RMSE最多降低了0.04℃.3)城市的精细化分类是影响风速和相对湿度的主要因子,面积修正使风速的平均RMSE仅降低0.04 m/s,而精细化分类可使其RMSE再进一步降低最多0.19 m/s;面积修正使相对湿度的平均RMSE仅降低0.23％,而精细化分类可使其RMSE再进一步降低最多2.25％.4)总体说来,精细化分类方案在一定程度上考虑了城市的非均匀性,因此对于温度、相对湿度和风速模拟结果的改善程度更大,且分类越细致,效果越好.

关键词：土地利用、WRF-UCM、模型、城市精细化分类、上海

所属期刊栏目：25

分类号：P435(动力气象学)

资助基金：国家自然科学基金项目 ;上海市自然科学基金;上海市城市更新及其空间优化技术重点实验室开放课题资助，;华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室主任基金

在线出版日期：2020-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：443-456