本文關鍵詞： 均一化 城市群 WRF模式 長江三角洲 極端溫度 區(qū)域氣候　出處：《南京大學》2013年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本文首先利用一套經(jīng)均一化訂正的中國東部312個國家級氣象站1979-2008年夏季(六、七、八月)和冬季(十二、一、二月)具有連續(xù)觀測的逐日最高氣溫、最低氣溫資料通過對各個極端溫度指數(shù)進行空間濾波(滑動空間距平)來分析改革開放30年來中國東部城市化對極端溫度的影響。然后再利用耦合了單層城市冠層模型UCM的中尺度模式WRF對長三角特大城市群夏季和冬季城市化效應進行的7年(2001-2007)高分辨數(shù)值模擬結(jié)果,通過對比長三角各個極端溫度指數(shù)有城市(Urban)和無城市(NoUrban)兩組試驗結(jié)果,重點分析長三角城市化對極端溫度的影響。接著通過對比夏季不同風向下有無城市兩組試驗中氣溫、氣壓以及水汽混合比的差異,從氣候意義上對長三角城市化對夏季不同風向下區(qū)域氣候的影響進行分析探討。 觀測結(jié)果表明,近30年來,在中國東部京津冀、長三角和珠三角三個城市群中,夏季長三角城市群日最高氣溫的增溫信號最為顯著,冬季京津冀城市群日最低氣溫的增溫信號最為顯著；夏季長三角城市群的日較差表現(xiàn)出增大趨勢,冬季京津冀城市群的日較差表現(xiàn)出減小趨勢。城市化作用使得長三角城市群和珠三角城市群夏季高溫日數(shù)表現(xiàn)出較強的增加趨勢,并且長三角城市群夏季悶熱日數(shù)的增加信號也最為顯著,而京津冀城市群冬季冰凍日數(shù)和長三角城市群冬季霜凍日數(shù)表現(xiàn)出較強的減少趨勢。同時城市化作用使得長三角城市群和珠三角城市群夏季高溫熱浪表現(xiàn)出較明顯的增加信號,并且高溫熱浪的增加主要體現(xiàn)為重度熱浪的增加。 模式結(jié)果表明,WRF模式能較好地再現(xiàn)長三角2001-2007年7年平均夏季和冬季2m氣溫和降水的空間分布,比較成功地模擬出了2m氣溫和降水中心的位置和強度。夏季城市化作用造成在長江入海口附近形成以大城市群為中心的區(qū)域性熱島。和日最低氣溫相比,日最高氣溫的增溫范圍增大,但增溫強度減小。而冬季的熱島效應非常微弱。城市化作用會造成長三角絕大部分地區(qū)夏季高溫日數(shù)和悶熱日數(shù)不同程度的增加,其中上海的日數(shù)增加最為明顯,而城市化作用對長三角冬季冰凍日數(shù)和霜凍日數(shù)的影響非常微弱。同時城市化作用會造成長三角大部分地區(qū)夏季高溫熱浪不同程度的增加,其中上海的增加值最顯著,并且高溫熱浪的增加也主要體現(xiàn)為重度熱浪的增加。 模式結(jié)果還表明,夏季城市化作用會造成以長三角城市群為中心,向下風方向擴散的區(qū)域性熱島。和靜風時相比,有風時長三角城市群下風控制區(qū)的熱島加劇。并且有風時城市化作用對處于上風向的上海和杭州灣的增溫強度較靜風時減弱,而對處于下風向的寧鎮(zhèn)揚的增溫強度較靜風時增強。城市熱島的存在導致局地上升運動,熱島發(fā)展強烈的區(qū)域上空存在明顯的上升氣流,下風附近則對應著下沉氣流,形成熱島環(huán)流。城市熱島的作用造成長三角形成了以大城市群為中心,向下風方向擴散的低壓區(qū),有風時長三角城市群下風控制區(qū)熱島更為強烈的區(qū)域,地面氣壓減小程度更大。城市化作用造成了長三角城市群及其鄰近地區(qū)近地面水汽的顯著減小,有風時其下風控制區(qū)水汽減弱程度較靜風時更強烈。干島中心處存在較大的上升速度,因此在強烈的熱力湍流作用下,由近地面向上輸送的水汽量增多,造成了水汽混合比低層減少高層增加。
[Abstract]:This paper uses a set of homogeneity adjusted Chinese Eastern 312 national meteorological stations during 1979-2008 in summer (six, seven, August) and winter (twelve, February) with the continuous observation of daily maximum temperature, minimum temperature data through the spatial filtering of each extreme temperature index (moving spatial anomaly) to analyze the 30 years of reform and opening up the eastern city of China influence on extreme temperature. Then the coupling of the Yangtze River Delta city group in summer and winter city effect of mesoscale model WRF single city canopy model UCM 7 years (2001-2007) high resolution numerical simulation results, the extreme temperature index between all the Yangtze River Delta city (Urban) and city (NoUrban) of two groups of test results, focus on the analysis of influence on extreme temperature in the Yangtze River Delta city. Then through the comparison of different wind summer without the city two group The difference of middle temperature, air pressure and water vapor mixing ratio is analyzed and discussed from the climate sense to the influence of Yangtze River Delta urbanization on the regional climate under different summer wind directions.
The observation results show that over the past 30 years, China in eastern Beijing Hebei, Yangtze River Delta and Pearl River Delta city group in the summer of three, the Yangtze River Delta city group of the daily maximum temperature warming signal is the most significant, winter minimum temperature Group Tianjin city warming signal is most significant in summer; Delta city group, poor show the increasing trend in winter, Tianjin city group daily showed a decreasing trend. The role of the city city city groups in the Yangtze River Delta and Pearl River delta group of summer high temperature days showed strong increasing trend, and the signal increase in the Yangtze River Delta city group hot summer days are the most significant, and Beijing and Tianjin city group of freezing in winter the number of days and the Yangtze River Delta city group of winter frost days showed a decreasing trend. The strong effect at the same time the city heat waves in summer of city groups in the Yangtze River Delta and Pearl River Delta city group showed significantly increased The increase of the high temperature heat wave is mainly reflected by the increase of the severe heat wave.
The results show that the spatial distribution of the WRF model can successfully reproduce the Yangtze River Delta 2001-2007 7 years average temperature and precipitation in summer and winter 2m, successfully simulate position and 2m temperature and precipitation intensity. The summer city center due to the formation of regional heat island in the city group as the center in the vicinity of the Yangtze River Estuary. Compared with the daily minimum temperature, daily maximum temperature of the temperature range increases, but the increasing temperature strength decreases. And the heat island effect in winter is very weak. The role of city will make the most of the growth triangle area of summer high temperature days and hot days do not increase with the degree of the number of days in Shanghai, the most obvious increase, the effect of the Yangtze River Delta city of freezing in winter days and frost days is very weak. At the same time the city will build up heat waves in summer in most areas of delta increased in different degree, which The added value of the sea is the most significant, and the increase of the heat wave is mainly reflected in the increase of the severe heat wave.
Model results also show that the summer effect will cause the city in the Yangtze River Delta city group as the center, regional heat island spreads to leeward. Compared with the static wind, wind heat island in the Yangtze River Delta city group wind control region intensified. And when the wind weakened to the warming effect of city in Shanghai and the strength of the wind Hangzhou Bay is calm, and enhance the warming intensity on the downwind in Ningzhenyang than the static wind. There are city heat island leads to local ascending motion. The development of regional heat island over there was a strong updraft, the leeward of a downdraft, forming the heat island circulation. The city heat island effect by the Yangtze River delta formed a large city group as the center, low down wind direction diffusion, wind wind control of the Yangtze River Delta city group is more intense heat island area, the ground pressure decreases to a greater degree of urbanization. Due to reduce the Yangtze River Delta city group and its adjacent area near the ground water vapor, wind the wind control area of water vapor decreased less when the static wind more intense. At the center of the dry island there is a big rise in speed, so the thermal turbulence strongly, vapor transported by surface on the increase, resulting in the water vapor mixing ratio of low layer reduced high-rise increased.

【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P463.3

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本文編號：1450210