Модель WRF (Weather Research and Forecasting) по умолчанию использует однородные параметры городской формы, что затрудняет реалистичное описание пространственной неоднородности городских поверхностей. Для изучения влияния локализованных параметров городской формы на моделирование термодинамической среды различных схем городского покрова в модели WRF в качестве объекта исследования выбран мегаполис Гуанчжоу. Проведен чувствительный эксперимент, в котором сравнивались различия моделирования наземных метеорологических элементов при использовании стандартных и локализованных параметров городской формы для однополосной (UCM) и многослойной (BEP) схемы городского покрова. Результаты показали: 1) эффективность оптимизации локализованных параметров городской формы зависит от схемы; наиболее заметно улучшение температуры на высоте 2 м в схеме UCM и скорости ветра на высоте 10 м в схеме BEP, с показателями улучшения смещения 90,1% и 49,8% соответственно; более чем на 71% станций улучшилась способность моделирования температуры на высоте 2 м, на 93% станций — скорости ветра на высоте 10 м. 2) Локализованные параметры городской формы вызывают повышение температуры поверхности в схемах UCM и BEP, при этом в центральных районах повышение более значительное; влияние схемы BEP на нагрев более заметно из-за сужения уличных каньонов и усиления улавливания тепла, при этом локализованные параметры оказывают большее влияние на температуру поверхности, чем на температуру на высоте 2 м. 3) Увеличение стандартного отклонения высоты зданий повышает шероховатость поверхности, что приводит к снижению скорости ветра на высоте 10 м более чем на 0,8 м/с в обеих схемах; локализованные параметры городской формы увеличивают высоту приземного пограничного слоя на 60–90 м в схеме UCM, тогда как в схеме BEP она снижается на 10–30 м, что связано с вертикальным обменом температуры и турбулентностью момента. Данное исследование выявляет закономерности реакции схем городского покрова на параметры городской формы и совершенствует локальное применение параметров городской формы в модели WRF, что может служить технической поддержкой для детального городского климатического моделирования.

Схема городского покрова;Параметры городской формы;Термодинамическая среда;Модель WRF;Гуанчжоу