珠江三角洲地区土地利用变化对夏季月气候的影响

摘要

近二十年来，气候变化越来越引起了人们的关注。自1980年以来，由于经济的迅速发展，珠江三角洲地区经历了前所未有的土地利用变化，特别是城市化进程的加快。了解土地利用的变化对气候的影响，有助于政府决策和提高天气数值预报水平。本文采用高分辨率的中尺度非静力模式MM5V3来模拟珠江三角洲地区土地利用对夏季月气候要素的影响。试验采取MERCATOR地图投影的三重双向嵌套网格，最细分辨率为3km。在最细的模拟区域采用了三份地表资料做试验，一份采用是美国地理测量局(USGS)提供的1993土地利用资料，另外两份分别采用2000年珠江三角洲的城市景观资料和土地利用资料。模拟时间段为2005年6月。 在第二重嵌套网格区域，三个试验模拟的月平均温度和月降水量与实际观测资料符合较好。在最细的模拟区域，分析了三个试验的月平均地面温度、月总降水量、月平均地面水汽混合比、月平均相对湿度(模式最低层)、月平均地面感热通量和潜热通量等要素的差异以及这些气象要素的月平均日变化的差异。分析结果表明： 在珠江三角洲地区，城市扩展导致的热岛效应显著，同时郊区土地利用改变后，提升了珠三角地区尤其是城市区域的地面温度。城市扩展导致城市区域月平均地面水汽混合比减少，月平均相对湿度降低；在土地利用试验中，相对湿度降低，而水汽混合比在部分地区有所上升。城市扩展以及土地利用的改变均导致月平均地面感热通量增加，月平均地面潜热通量减小。此次研究也显示城市扩展和土地利用改变后，城市区域边界层有所增高。在城市地表改变的试验中，珠江三角洲地区月降水总量的模拟有显著的改善作用，在城市区域对降水有加强作用；在此基础上郊区土地利用改变后，广州等城市区域月降水量有较大增加，另外部分城市区域降水减少。城市扩展加剧了珠三角月平均地面温度的日变化振幅，尤其是在城市区域振幅增加了1.83℃：土地利用改变后，城市区域日变化振幅增加了1.9℃。城市扩展以及土地利用的变化加强了地面温度、地面感热通量和边界层高度的月平均日变化；减弱了地面潜热通量和相对湿度的月平均日变化。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章天气形势概况

第3章模式设计和资料来源

3.1模式设计

3.2资料来源、积分时段和试验设计

第4章土地利用变化对夏季月气候要素的影响

4.1引言

4.2地面气温

4.3月降水

4.4水汽

4.5地面热通量

4.6边界层高度

4.7小结及讨论

附图一

附图二

附表

第5章土地利用变化对夏季气候要素月平均日变化的影响

5.1引言

5.2地面气温和地表气温

5.3降水

5.4水汽

5.5地面热通量

5.6边界层高度

5.7小结

附图一

附图二

第6章结语

参考文献

后记

论文原创性声明