基于大渦模擬的小區氣候態精細化風環境模擬試驗

作者：姜平,劉曉冉,朱宇,曾文馨,朱浩楠

摘要：對具有復雜下墊面的小區精細化風環境進行數值模擬是當前城市氣象研究的熱點,而針對具有復雜地形的山地型城市(如重慶)的研究還比較匱乏。本文采用能顯式分辨下墊面陡峭地形和復雜建筑物的計算流體力學(CFD)模式對重慶市渝北區龍湖社區氣候態下的精細化風環境進行高分辨率的數值模擬。結果表明,下墊面能顯著調節小區內風場的分布,風速大值區主要出現在九龍湖等開闊區域以及與中尺度背景入流方向一致的街道中。在夏季,小區整體風場以東南風為主,而其他3個季節則以偏東風為主。4個季節中,夏季小區內的風速最大,平均風速為0.3 m/s左右,局地能出現大于背景風的風速,可達0.8 m/s;其他3個季節的風速則較弱,區域平均的風速在0.2 m/s左右。不同的建筑物布局對局地風環境的影響也不同:單個孤立高層建筑迎風面的近地面存在明顯地繞流,局地風速有所增加,而在背風面則形成尾流區,水平風速較低;在低矮分散的建筑群,建筑物的整體高度不高,區域內流場相對來說比較一致,風速較大,有利于小區的通風;在密集高層建筑群內,由于建筑物群本身的布局比較封閉,加之不同建筑物的環流場存在相互干擾及影響,使得小區近地面風速幾乎為零,不利于小區通風和污染物擴散。建筑物的這些影響在城市冠層內尤為明顯,高度越高這種影響越弱。

發文機構：重慶市氣候中心 中山大學

關鍵詞：復雜下墊面風環境精細化特征計算流體力學Complex underlying surfacesWind environmentFine-scale structuresComputational fluid dynamics(CFD)

分類號： P435[天文地球—大氣科學及氣象學]