Influence des paramètres de forme urbaine sur la simulation de l’environnement thermodynamique des différentes configurations de couvert végétal urbain

Shen Chong ,  

Liu Yiming ,  

Chen Xi ,  

Chen Xiaoyang ,  

Fan Qi ,  

Wang Xuemei ,  

Wu Xiaoxuan ,  

Lan Jing ,  

Wu Jie ,  

摘要

Le modèle WRF (Weather Research and Forecasting) utilise par défaut des paramètres de forme urbaine homogènes, ce qui rend difficile la représentation réaliste de l'hétérogénéité spatiale des surfaces urbaines. Afin d'étudier l'impact des paramètres de forme urbaine localisés sur la simulation de l'environnement thermodynamique des différentes configurations de couvert végétal urbain dans le modèle WRF, la mégapole de Guangzhou a été choisie comme objet d'étude. Des tests de sensibilité ont été réalisés pour comparer les différences de simulation des éléments météorologiques proches du sol entre le modèle par défaut et les paramètres urbains localisés, en utilisant un modèle de couvert végétal urbain à couche unique (UCM) et à couches multiples (BEP). Les résultats montrent que : 1) l'optimisation des paramètres de forme urbaine localisés varie selon le schéma : amélioration la plus notable de la température à 2 m pour le schéma UCM, et de la vitesse du vent à 10 m pour le schéma BEP, avec des taux de correction d'erreur respectifs de 90,1% et 49,8%, avec une amélioration de la capacité de simulation de la température à 2 m sur plus de 71% des stations, et de la vitesse du vent à 10 m sur 93% des stations. 2) Les paramètres locaux conduisent à une augmentation de la température de surface dans les deux schémas, avec une augmentation plus marquée au centre-ville ; l'effet du schéma BEP sur le réchauffement est plus significatif en raison du rétrécissement des vallées de rue et de l'augmentation de la rétention de chaleur, avec un impact local plus fort sur la température de surface que sur la température à 2 m. 3) L'augmentation de l'écart type de la hauteur des bâtiments augmente la rugosité de surface, entraînant une diminution de la vitesse du vent à 10 m de plus de 0,8 m/s pour les deux schémas ; les paramètres de forme urbaine entraînent une augmentation de la hauteur de la couche limite de 60 à 90 m dans le schéma UCM, et une réduction de 10 à 30 m dans le schéma BEP, différence liée à l'échange vertical turbulent de température et de momentum. Cette étude révèle la réponse des schémas de couvert végétal urbain aux paramètres de forme urbaine, améliore l'application localisée des paramètres de forme urbaine dans le modèle WRF, et peut fournir un soutien technique pour des simulations climatiques urbaines fines.

关键词

schéma de couvert urbain;paramètres de forme urbaine;environnement thermodynamique;modèle WRF;Guangzhou

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