城市化对高温热浪的频次和强度具有重要影响,但目前对于城市化影响高温热浪过程的机理了解还不充分.本文利用WRF模式,对2010年7月2～6日(北京时)北京一次高温过程进行了模拟,分析了城市化对此次高温过程的影响机理.采用优化后的WRF模式,能够模拟出北京连续5日高温的特征和城市热岛强度的变化.城市下垫面的不透水性决定了城区2 m高度处相对湿度低于乡村,削弱了城区通过潜热调节城市气温的能力.日落后,城市感热通量下降缓慢,城区降温速率小于乡村,夜间边界层稳定、高度低,风速小,抑制了城乡之间能量的传输,形成了夜间强的城市热岛强度,造成夜间城市气温明显高于乡村.日出后城乡地面感热通量、潜热通量迅速上升,边界层稳定性下降.午后,城市下垫面分别为地表感热通量和潜热通量的高、低值中心,通过潜热调节气温的能力被削弱;边界层稳定性降低,有利于能量的垂直扩散;此时,城市热岛强度小于夜间.因此,北京城市下垫面形成了明显的城市热岛效应,加重了城区极端高温事件的强度.此外,在这次高温热浪期间,中国东部大部分地区受到大陆暖高压控制,晴空少云,西北气流越山后形成焚风效应,是北京地区高温热浪形成的天气背景.
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