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长三角地区城市范围扩展的气候效应和太湖水体调节作用的数值模拟

沈沛丰  
【摘要】:本文通过USGS和MODIS数据获得长三角地区城市范围扩展前后的地表类型分布,利用wRF模式对该地区2000-2009年10个夏季的气候进行数值模拟,研究城市范围扩展对气温、局地环流、降水等要素的影响,在此基础上进行城市范围扩展后有无太湖(无太湖试验中将太湖水体改为农田)的敏感性试验,探讨太湖水体对城市化气候效应的调节作用。主要结论如下: (1)城市范围扩展后,城市气温明显升高,其中夜晚的增温较白天明显。高温天气出现的频率也有所增大,而气温日较差则有所减小。太湖对周边的苏州等城市的温度有一定的调节作用,尤其使得白天的升温减弱。 (2)夜晚城市热岛强于白天,城市范围扩展后,热岛效应进一步增强,强热岛出现的概率也有显著增大,特别是夜晚的热岛强度增幅更明显。太湖对苏州的城市热岛有一定的抑制作用,使得强热岛出现的概率有所减小。 (3)太湖的湖陆风效应是由太湖与周围陆地间的热力差异引起的,午后陆地温度高于湖面,形成湖风;夜晚两者间的温差减小,湖陆风现象不明显。 (4)太湖与苏州、上海间形成一个垂直热力环流,且具有明显的日变化特征。城市范围扩展后,午后这一垂直环流明显加强;而将太湖改为农田后,苏州与太湖间的垂直环流消失。 (5)城市范围扩展导致长三角城市的降水量和降水时次有所增加,而太湖的存在使得周边的苏锡常等城市的对流降水量和降水时次明显减少。 (6)城市范围扩展后下午对流降水量的增多主要体现在中午开始的降水持续时间有所加长;而太湖的存在使得中午的对流降水发生次数减少,对降水有一定的抑制作用。


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