下垫面效应对数值模拟影响的研究

发布时间：2023-02-26 06:37

　　本文通过引入高分辨率的土地利用数据与高分辨率地形数据,利用WRF模式对京津冀地区进行了多次天气数值模拟,对比分析观测数据与数值模拟结果中的地面温度、相对湿度、风速风向及地表热通量等气象要素,以京津冀地区夏季晴天为例,初步分析了下垫面效应对天气数值模拟的影响。另一方面,针对京津冀地区快速的城市化发展,利用WRF模式中城市冠层方案对城市化发展对天气数值模拟产生的影响进行了定量分析。研究结果表明:1)WRF模式对于中小尺度天气的数值模拟能够取得较好的模拟效果,说明WRF模式可以作为京津冀地区天气预报的重要数值模拟结果参考,由于数值模式预报在水平垂直分辨率上可以取得更加详细的结果,对于该区域精细化天气预报起着十分重要的作用。2)采用更精细的下垫面数据整体上可以得到更好的模拟结果,因此可在实际的业务预报中使用GLC2009土地利用数据及ASTER数字高程数据。土地利用分类标准不同对模拟效果有一定影响。为了适应未来高分辨率小微尺度天气数值模拟,除提高土地利用数据自身分辨率还需要提高土地利用分类标准的区分度,对单一土地利用分类更加细化。3)引入城市冠层方案(单冠层方案、多冠层方案)后,WRF模式的模...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 下垫面效应对降水的影响
        1.2.2 下垫面效应在城市热岛效应的研究
        1.2.3 下垫面资料对天气数值模拟的影响
        1.2.4 城市冠层方案在天气数值模拟的应用
    1.3 研究目的及意义
    1.4 论文章节安排
第二章 下垫面数据简介及处理方法
    2.1 下垫面数据简介
        2.1.1 土地利用数据简介
        2.1.2 数字高程数据简介
    2.2 下垫面数据处理及嵌入方法
    2.3 下垫面数据的对比
        2.3.1 土地利用数据质量分析
        2.3.2 高程数据对比
    2.4 本章小结
第三章 WRF模式及资料介绍
    3.1 WRF模式简介
    3.2 WRF模式安装及运行
    3.3 NCEP气象资料
    3.4 城市冠层方案
    3.5 评价指标
    3.6 本章小结
第四章 下垫面效应对天气数值模拟的影响
    4.1 数值模拟试验方案设计
    4.2 模拟结果分析
        4.2.1 下垫面效应对风场模拟的影响
        4.2.2 下垫面效应对地面温度模拟的影响
        4.2.3 下垫面效应对其他几种气象要素模拟的影响
        4.2.4 模拟结果的数学统计分析
    4.3 本章小结
第五章 城市冠层方案在京津冀地区数值模拟中的应用
    5.1 城市冠层方案对局地天气模拟的影响
        5.1.1 城市冠层方案对局地风场模拟的影响
        5.1.2 城市冠层方案对局地地面温度模拟的影响
        5.1.3 城市冠层方案对局地其他气象要素模拟的影响
    5.2 城市化冠层方案的模拟效果评估及综合分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 文章总结
    6.2 问题讨论及展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3750020