青岛海陆风三维结构和夜间城市热岛效应的数值研究

摘要

该文采用陡地形影响修正的CSU中尺度气象学模式,对青岛地区春末夏初（1988年5月27日～28日）的一个海陆风个例进行了数值模拟,分析了影响青岛珠来自西、东、南多支海陆风环流相互作用的基本特征和日变化,研究了地形对青岛海陆风环流和机械和热力作用.原始模式中没有考虑由人类活动产生的热扩散对城市大气的加热作用.但研究显示人为加热效应是城市热岛形成的主要因素.因此,为了模拟青岛市的城市热岛效应,在计算地表气温的地面热收支方程中加入了人为热通量项,并考虑了其分布变化.通过与实际观测数据和已有研究的比较表明数值模拟的结果是比较可信的.通过对青岛市夜间城市热岛效应的敏感性实验分析显示：人为加热是城市热岛形成的重要因素.如果人为热通量增大,热岛强度也会随之增强.热岛的中心恰与人为热排放中心吻合.城市热岛的存在不但使青岛市冬季夜间的温度场发生很大改变,同时当热岛达到一定强度时也会对中、小尺度风场产生明显的影响.当天气尺度背景风为NW风时,由于城市热岛引起的中尺度气压梯度力的存在,与青岛市邻近的北郊和胶州湾东部海面上的低层风速增强,而位于青岛市下风向的邻近黄海海面上的低层风速减弱.在青岛市南部及下风向海面上的低空气流会有明显的水平辐合.

目录

文摘

英文文摘

1.引言

1.1概述

1.2本课题研究回顾与现状

1.3本课题研究的意义及目标

2.模式简介

2.1模式主要控制方程

2.2边界层参数化方案

2.3辐射通量参数化

2.3.1短波辐射参数化

2.3.2长波辐射参数化

2.4地表气温的计算

2.4.1地面热能收支方程

2.4.2陆表气温的计算

2.5初、边值条件

2.6数值计算差分方法

3.青岛海陆风三维结构的数值模拟

3.1青岛地区海陆风环流的一些基本特征

3.2模拟个例的选取

3.3模拟区域及方法

3.4模拟结果分析

3.5模拟结果的检验

4.青岛夜间城市热岛效应的数值实验分析

4.1青岛市冬季城市热岛概况

4.2对CSU模式的改进

4.3研究目的与试验设置

4.4模拟结果分析

4.4.1温度场分析

4.4.2风场分析

5.结论和讨论

5.1青岛海陆风环流

5.2青岛市城市热岛效应

5.3今后工作的重点

参考文献

致谢