基于MM5模式研究成都市城市发展对气候变化的影响

【摘要】： 城市规模的扩大造成城市下垫面越来越粗糙,而下垫面的性质是气候形成的重要因素之一。地面与其上的大气摩擦层间存在着复杂而普遍的水分、热量和物质交换及平衡,同时地面又是空气运动的界面,因而下垫面的性质直接影响着气温、辐射、湿度、大气稳定度、风等气象要素量值的时空分布,对城市局部气候的形成起着重要的作用。随着人口大量向城市集中,原有的乡村自然环境发生了根本性的变化,疏松、潮湿、具有植被覆盖的田园被砖石、沥青、水泥等坚实、不透水、导热率大的建筑材料铺筑,平坦或缓坡大地上低矮的农舍被林立的高楼和纵横交织的街谷所取代,从而极大地改变了原来下垫面的性质和自然环境状态。 本文将成都市卫星影像图进行网格化,进而对每个网格土地利用类型进行修正,再利用中尺度数值模式MM5,分别对成都市现状及采取优化的绿化方案后进行温度场和湿度场的模拟。现状模拟结果表明成都市距离最佳适居城市还有一定的差距,但已经达到适宜居住的要求。采取优化方案模拟后,城市气温降低效果显著,说明增大绿化面积有明显的降温效果,但降温的另一方面使得城区湿度增大,导致成都市在冬季“湿寒”气象趋于严重,因此,在进行城市绿化时应科学规划,不能盲目追求高绿化率。另外,从两次模拟结果对比分析可以发现下垫面类型改变后的模拟结果在变化趋势有较大差异,城市降温效果明显,风速模拟值减小。此结论揭示了稳定天气条件下成都地区气象场的模拟及实时预报必须考虑精细化的下垫面状况。这对改进模式模拟效果、提高实时预报结果会有一定的作用和帮助,同时对城市环境规划也有很好的借鉴作用。