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京津唐地区下垫面变化对局地气温和降水的模拟研究

曹广真;史学丽;郑照军;郑婧

  城市化过程与下垫面特征、气候变化之间存在着空间和时间上的相互作用、相互依存关系。城市化的发展使自然地表不断被密集建筑群、街区道路、高架桥等所取代,改变了下垫面的状况,导致反照率、植被覆盖度、粗糙度及土壤湿度等下垫面属性的变化,从而会改变局地地气系统的水分和能量收支,进而影响局地气候。为了研究我国迅速城市化区-京津唐都市圈(38-41°N,115-120°E)城市化过程中下垫面变化对局地气温和降水的影响,利用区域气候模式RegCM3,进行京津唐地区为中心的华北地区模拟试验,重点研究京津唐地区的下垫面覆盖状况(城市化)对气候的影响。以1995和2005年作为试验个例。除RegCM3控制试验(简记为CTL,采用模式原始资料生成的下垫面资料)外,分别进行了两组敏感性试验:一是将关键区中的农田类型格点替换为沙漠(简记为SEN);二是利用基于遥感资料的2005年真实关键区下垫面分布替代CTL中的相应部分(简记为NEW)。CTL模拟结果与观测资料的比较表明,RegCM3模式能够较好地模拟研究区域的基本气候特征,但模拟的降水量偏大、温度稍偏低。敏感试验中的基本气候特征与CTL基本一致,但存在量值上的变化。而敏感试验与CTL结果的差值表明,京津唐地区的城市化进程对气候有一定的影响,变化最显著的变量为温度,尤其是京津唐地区;相对而言,降水的变化区域较大,但改变的局地性较大。下垫面特征的改变也影响大气,但影响高度局限于对流中低层。……   
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