Impact des paramètres de forme urbaine sur la simulation de l’environnement thermodynamique des différentes configurations de canopée urbaine

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 homogènes de la forme urbaine, ce qui complique la représentation réaliste de l'hétérogénéité spatiale des surfaces urbaines. Pour étudier l'effet des paramètres de forme urbaine localisés sur la simulation de l'environnement thermodynamique sous différentes configurations de canopée urbaine dans WRF, la mégapole de Guangzhou a été choisie comme objet d'étude. Un test de sensibilité a été mené pour comparer les différences de simulation des éléments météorologiques près du sol entre les paramètres de forme urbaine par défaut et localisés, ainsi que les schémas de canopée urbaine à couche unique (UCM) et multicouche (BEP). Les résultats indiquent : 1) L'effet d'optimisation des paramètres de forme urbaine localisés varie selon le schéma, avec une amélioration 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 d'amélioration des écarts respectifs de 90,1 % et 49,8 %, et une amélioration des capacités de simulation de la température à 2 m dans plus de 71 % des stations et de la vitesse du vent à 10 m dans 93 % des stations. 2) Les paramètres localisés entraînent une augmentation de la température de surface pour les deux schémas UCM et BEP, avec une augmentation plus forte dans le centre-ville ; l'effet de réchauffement est plus marqué dans le schéma BEP en raison du rétrécissement des canyons urbains et du renforcement de la rétention thermique, et l'influence des paramètres localisés sur la température de surface est supérieure à celle sur la température à 2 m. 3) L'augmentation de l'écart type de la hauteur des bâtiments accroît la rugosité de surface, ce qui entraîne 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 augmentent la hauteur de la couche limite de 60 à 90 m dans le schéma UCM, tandis qu'elle diminue de 10 à 30 m dans le schéma BEP, cette différence étant liée à l'échange vertical de température et au transfert turbulent de quantité de mouvement. Cette étude révèle les réponses des schémas de canopée urbaine aux paramètres de forme urbaine, et améliore l'application localisée de ces paramètres dans le modèle WRF, fournissant un support technique pour la simulation climatique urbaine fine.

关键词

Schéma de canopée urbaine;Paramètres de forme urbaine;Environnement thermodynamique;Modèle WRF;Guangzhou

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