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本文利用WRF/Noah/UCM模拟系统对长三角地区城市群,进行了2003-2007年共5个夏季的高分辨率数值模拟,来分析在多年平均意义上夏季长江三角洲地区城市群对局地气候影响的一般规律。本文所用数据包括2组平行的积分试验,控制试验为MODIS遥感资料给出的地表特征分布,敏感性试验将长三角地区的城市表面改为农田类型,其他与控制试验完全相同。通过两组试验的对比分析,本文一方而探讨了长三角地区城市群热岛的空间分布及日变化特征,进一步,本文分析了城市群对边界层结构日变化的影响,另一方面,本文分析了城市群热岛与海陆风环流之间的相互作用。主要结论如下: (1)本文所用对高分辨率数值模拟结果进行多年季节平均的方法可以较合理地模拟出城市化对区域气候的影响。 (2)城市群热岛效应是城市群气候效应最显著的特征。长三角地区城市群热岛空间分布基本以各个城市为热岛中心,并略向下风方向漂移,然而其增温范围并不局限于城区,上海及苏南地区大范围显著增温。并且其存在明显的日变化特征,白天发展高,夜间迅速降低,但夜间地表热岛强度明显增强,最强可达1.8℃以上。 (3)城市群热岛导致局地上升运动,尤其在午后各个城市上空都存在强烈的局地上升气流,最强可达0.05m/s,相应的,在城市周边存在下沉气流,从而使得低层大气以补偿流的形式从郊区向城市辐合。到了夜间边界层比较稳定,上升运动很微弱。由于多个城市热岛环流之间相互作用,环流比较复杂,并非各个城市都可以看到完整的热岛环流。 (4)伴随这种热力状况的日变化,大气边界层高度也存在明显的日变化:白天增高,夜间降低。同时,白天城市边界层内风速明显减小,夜间地面风速减小加剧,可达0.6m/s,但夜间边界层顶的风速有所增加。另外,城市化导致“城市干岛”现象,且其白天强度大于夜间。 (5)由于地理位置的差异,城市群热岛具有从沿海到内陆的东西向不均匀变化特征,内陆城市热岛维持时间长,沿海城市热岛率先在傍晚衰亡,并且从上部开始坍塌。白天上海城市热岛强度在五座城市中最强,但是到了夜间,内陆城市热岛强度的增长速度较快,导致夜间南京城市热岛强度在长三角地区五座城市中最大,达1.8℃,而上海城市热岛强度居中。 (6)城市群热岛对海陆风环流的强度存在明显作用。白天,沿海地区海面上的海风显著增强;夜间,沿海地区海面上的陆风有所减弱。白天海风增强的程度大于夜间陆风减小的程度,而且陆风减小的区域范围较小,具有区域局限性。 (7)城市群热岛导致海风向内陆推进延迟。白天,虽然城市群导致沿海海面上的海风显著增强,但是随着海风登陆,其强度迅速减小,从而延迟海风向内陆方向推进,并且缩短海风锋向内陆推进的最远距离,约0.4个经度。