人为热对城市边界层结构影响研究

为研究不同人为热源引入方案对城市边界层结构模拟性能的影响,以杭州地区为例,在区域边界层模式（RBLM）中引入一种新人为热源处理方案,即对城市中的人为热排放分层考虑,将低层的人为热源加入地表能量平衡方程,将高层人为热源分布与建筑物高度和密度联系起来,加入热量方程中,同时考虑了人为热源强度的日变化。数值试验结果表明,这是一种比较合理的处理方案。人为热源引入方案对城市边界层结构的影响表现在:气温、湍流动能增加,并通过湍流交换输送到较高层大气;大气不稳定度增加,混合层高度最高抬升了400 m;城市地区上升速度增加,热岛环流加强;白天人为热源一般为太阳辐射的10%20%,对地气交换的影响较小。夜间没有了太阳辐射能量,对地气交换的影响比日间更明显;冬季低层湍流活动加强,湍能约增加40%,大气层结稳定度降低。