Influencia de los parámetros de forma urbana en la simulación del ambiente termodinámico de diferentes esquemas de cubierta urbana

Shen Chong ,  

Liu Yiming ,  

Chen Xi ,  

Chen Xiaoyang ,  

Fan Qi ,  

Wang Xuemei ,  

Wu Xiaoxuan ,  

Lan Jing ,  

Wu Jie ,  

摘要

El modelo WRF (weather research and forecasting) predetermina parámetros de forma urbana homogéneos, lo que dificulta representar la heterogeneidad espacial real de la superficie urbana. Para estudiar el impacto de parámetros locales de forma urbana en la simulación del ambiente termodinámico de diferentes esquemas de cubierta urbana en el modelo WRF, se seleccionó la mega ciudad Guangzhou como objeto de estudio. Se realizaron pruebas de sensibilidad para comparar las diferencias en la simulación de elementos meteorológicos cercanos a la superficie entre el esquema de cubierta urbana de una sola capa (UCM) y el de varias capas (BEP) bajo parámetros por defecto y localizados. Los resultados muestran que: 1) la optimización de parámetros locales varía según el esquema, con la mejora más notable en la temperatura a 2 m para el esquema UCM y la velocidad del viento a 10 m para el esquema BEP, con tasas de mejora de error del 90,1% y 49,8%, respectivamente, mejorando la capacidad de simulación de la temperatura a 2 m en más del 71% de estaciones y la velocidad del viento a 10 m en el 93% de estaciones. 2) Los parámetros locales causan un aumento de la temperatura de la superficie simulada por ambos esquemas, con incrementos mayores en el centro urbano; el efecto del esquema BEP en el calentamiento es más significativo debido al estrechamiento de los valles urbanos y al aumento del almacenamiento de calor, y el impacto local en la temperatura de la superficie es mayor que en la temperatura a 2 m. 3) Un aumento en la desviación estándar de la altura de los edificios incrementa la rugosidad de la superficie, reduciendo la velocidad del viento a 10 m en más de 0,8 m/s en ambos esquemas; los parámetros de forma urbana provocan un aumento de 60~90 m en la altura de la capa límite para el esquema UCM y una reducción de 10~30 m para el BEP, diferencias asociadas con el intercambio vertical turbulento de calor y momento. Este estudio revela las respuestas de los esquemas de cubierta urbana a los parámetros de forma urbana y mejora la aplicación localizada de parámetros en el modelo WRF, proporcionando soporte técnico para simulaciones climáticas urbanas detalladas.

关键词

esquema de cubierta urbana;parámetros de forma urbana;ambiente termodinámico;modelo WRF;Guangzhou

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