上海市土地利用資料優化方案對WRF模式模擬高溫過程的影響

作者：胡婧婷,陳亮

摘要：在WRF模擬中,默認的土地利用數據與實際土地利用情況差異較大,因此會影響模式的模擬效果。為此,許多學者提出了更新城市土地利用數據的方案。最簡單的方法是僅就城市建成區面積進行修正。但因城市地表具有非均勻性,進而又提出了將建成區進一步精細化分類。然而,在研究土地利用資料對WRF模式影響的文獻中,絕大多數研究僅是就某種資料更新前后的模擬效果進行比較,并未將城市面積改變、城市非均勻性這兩個因子進行區分。本文綜合考慮了面積修正與精細化分類這兩個因子,根據面積修正方案和兩種精細化方案生成了3種土地利用的優化數據,并結合默認土地數據共設置了4個算例對上海市2018年8月和2019年8月兩次高溫天氣過程進行了模擬,通過對結果進行比較分析發現:1)對WRF土地利用數據進行優化后,改善了溫度、相對濕度和風速的模擬效果。2)城市建成區面積是影響溫度最關鍵的因子,面積修正使溫度的平均均方根誤差(RMSE)降低了0.86℃,在此基礎上的精細化分類使平均RMSE最多降低了0.04℃。3)城市的精細化分類是影響風速和相對濕度的主要因子,面積修正使風速的平均RMSE僅降低0.04 m/s,而精細化分類可使其RMSE再進一步降低最多0.19 m/s;面積修正使相對濕度的平均RMSE僅降低0.23%,而精細化分類可使其RMSE再進一步降低最多2.25%。4)總體說來,精細化分類方案在一定程度上考慮了城市的非均勻性,因此對于溫度、相對濕度和風速模擬結果的改善程度更大,且分類越細致,效果越好。

發文機構：華東師范大學地理信息科學教育部重點實驗室 華東師范大學地理科學學院

關鍵詞：土地利用WRF-UCM模型城市精細化分類上海Land useWRF-UCM modelUrban refined classificationShanghai

分類號： P435[天文地球—大氣科學及氣象學]