鄱阳湖水域变化和周边城市化对大气边界层和风能资源影响的数值模拟
本文应用修改的USGS鄱阳湖区域水体和土地利用类型数据,应用WRF模式,模拟研究了鄱阳湖地区水域变化和周边城市化对鄱阳湖北部区域内风能资源、大气边界层的影响.研究结果发现:冬季鄱阳湖北部地区湖区面积的变化对大气边界层和风场有一定的影响,白天的影响较小而晚上影响较大,100m以下边界层影响较大而100m以上高度边界层影响较小.湖区减小,下风方向风速也将减小.冬季丰水季节晚上湖区周围陆地的逆温层结构很小,若湖区面积减少或消失,则冬季陆面会存在明显的逆温大气结构.夏季鄱阳湖北部地区湖区面积的变化也对大气边界层和风场有一定的影响,影响程度比冬季要强,与冬季相反的是,白天边界层受到的影响较大而晚上较小.夏季对流比冬季强,湖区的变化影响边界层的高度更大,白天可到200m.若湖区消失,则夏季湖面上空白天存在的逆温层会消失.周边城市化的影响主要体现在地表温度和低空风速上.夏季白天城市区域地表温度都比相应地区无城市区域要高,在12时的升温幅度为3K左右.城市下垫面的变化对10m风场影响也不大,主要使城市下风方向风速降低0.5m/s左右,这种效应应该是城市下垫面粗糙度较其他陆面大造成的.地面100m高度的风场受到城市下垫面面积变化的影响较小.总之,发现湖区面积变化造成的影响比城市化大.湖区面积变化在冬季对夜晚边界层影响较大,可达100m高度左右,在夏季对白天边界层影响较大,可达200m高度左右,在实际风能资源评估中需要考虑湖区面积变化的影响.
大气边界层 风能资源 水域变化 城市化 数值模拟
刘树华 马玉龙 朱蓉 周荣卫
北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京100871 中国气象局公共气象服务中心,北京100081
国内会议
厦门
中文
345-357
2012-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）