【摘要】：本研究利用太湖周邊19個氣象站逐時氣象數(shù)據(jù),太湖中尺度通量觀測網(wǎng)4個渦動通量觀測站的半小時湍流通量及氣象數(shù)據(jù)及蘇州市6分鐘一次的風(fēng)廓線雷達(dá)觀測數(shù)據(jù),對太湖2012年湖風(fēng)的時空分布特征進(jìn)行了分析。通過基于湖陸溫差、風(fēng)向偏轉(zhuǎn)、背景風(fēng)速閾值等湖風(fēng)篩選條件,統(tǒng)計出了太湖2012年各岸湖風(fēng)變化及其氣象條件的基本特征。對比了WRF模式中三種不同的湖泊陸面過程方案,并用模擬效果最優(yōu)的WRF/CLM4-LISSS方案模擬了真實下墊面control、有太湖無城市下墊面nolake和有太湖無城市下墊面nourban三個算例,對比分析了太湖湖風(fēng)環(huán)流與蘇州城市熱島的相互作用及其對城市空氣污染可能存在的影響。主要結(jié)論如下：(1)太湖湖風(fēng)時空特征呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化趨勢,其中夏季以及秋季湖風(fēng)頻率較高(6、8及10月),月平均湖風(fēng)頻率可達(dá)25.3%�？臻g上北岸月平均湖風(fēng)頻率最高。湖風(fēng)平均開始和結(jié)束時間分別為11：12(北京時間)和15：41.湖風(fēng)月平均風(fēng)速范圍為1.5ms-1·3.3ms-1,八月平均風(fēng)速最大。12：00-14：00間湖風(fēng)環(huán)流月平均高度范圍為300m-503.13m。(2)通過對湖陸溫差、湖陸感熱通量差、背景風(fēng)速、城市地貌等四種對湖風(fēng)有影響的物理因子的研究,可以發(fā)現(xiàn),地轉(zhuǎn)風(fēng)及湖陸溫差是太湖湖風(fēng)發(fā)生和發(fā)展的決定因子,湖陸感熱通量差對于太湖湖風(fēng)發(fā)生和發(fā)展的影響并不顯著。而湖岸的曲率及太湖北岸、東岸常州、無錫、蘇州等城市地貌的存在使湖風(fēng)開始時風(fēng)向偏轉(zhuǎn)速度更快,湖風(fēng)特征更明顯,發(fā)展更旺盛。(3) WRF/NOAH方案采用以海表面的大氣溫度來取代大面積的湖面大氣溫度,其適用于海水的模擬,而WRF/CLM4.0方案中,默認(rèn)的湖水深度為50m,適用于深水湖泊湖氣交換的模擬,而WRF/CLM-LISSS淺水湖泊陸面過程方案水平風(fēng)速和氣溫模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性均比WRF/NOAH模式以及WRF/CLM4.0模式顯著提高。(4)采用WRF/-lake能夠完整的模擬2012年8月30日出太湖湖風(fēng)環(huán)流及周邊城市熱島環(huán)流的發(fā)生發(fā)展過程。8月30日太湖湖風(fēng)9點開始發(fā)展,而蘇州城市熱島環(huán)流10點開始建立完整形態(tài),湖風(fēng)環(huán)流在靠近城市熱島環(huán)流時其在內(nèi)陸的延展速度明顯提升,從11點至12點間湖風(fēng)鋒在內(nèi)陸向前推進(jìn)了20km并與城市熱島環(huán)流相互耦合,此時市中心氣流抬升速度最大可達(dá)2m/S。14時湖風(fēng)鋒受城市下墊面摩擦因素的阻礙在內(nèi)陸延展速度明顯減緩,同時城市熱島輻合帶向東側(cè)位移2km。(5)城市熱島的存在對于湖風(fēng)環(huán)流的時空分布特征有著顯著影響,當(dāng)城市熱島存在時,東岸湖陸溫差明顯增大,對應(yīng)的東岸湖風(fēng)強(qiáng)度更大,湖風(fēng)持續(xù)時間更長。城市熱島的存在使湖風(fēng)輻散中心更接近于湖中心,而沒有城市的湖風(fēng)輻散中心向東北岸位移。湖泊的存在對于蘇州城區(qū)有明顯的降溫作用,使熱島環(huán)流的發(fā)展速度以及熱島環(huán)流的強(qiáng)度明顯減緩中心更靠近蘇州市中心,同時使東岸湖岸的風(fēng)場更加穩(wěn)定,在近地層低層氣流向市中心的輻合作用更加顯著。
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【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P434;X16

【參考文獻(xiàn)】

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2 張亦洲;苗世光;戴永久;劉勇洪;;北京夏季晴天邊界層特征及城市下墊面對海風(fēng)影響的數(shù)值模擬[J];地球物理學(xué)報;2013年08期

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本文編號：2286984