摘要: 建立在大气动力学和热力学基础上的城市气候数值模式,根据研究对象的尺度不同大致可分为四类,即中尺度模式、局地模式、微尺度模式和人体尺度模式.北京大学大气环境模式属于中尺度模式,该文在该模式的基础上进一步开发研究城市冠层模式和城市建筑群(或... 展开 建立在大气动力学和热力学基础上的城市气候数值模式,根据研究对象的尺度不同大致可分为四类,即中尺度模式、局地模式、微尺度模式和人体尺度模式.北京大学大气环境模式属于中尺度模式,该文在该模式的基础上进一步开发研究城市冠层模式和城市建筑群(或城市街谷)模式,这两个模式分别属于局地尺度和微尺度模式.城市冠层模式采用三维准静力方程组及k-ε湍流闭合方案,引入有效空气体积比和形式阻力描述建筑群对气流的作用,同时考虑冠层内的能量平衡.该模式较好地模拟了北京325m气象塔附近风速及温度廓线,并采用此模式对规划北京商务中心区大气环境进行了研究,包括建成后的流场特征及空气动力学参数;建筑物表面反照率、屋顶绿化及叶面指数改变的热力效应;不同风向的机动车尾气污染分布.城市建筑群模式以非静力方程组为基础,将建筑物处理为钝体,并详细考察建筑物各表面的能量收支.利用此模式模拟街谷内存在地表加热时的流场特征,与水槽实验结果吻合,并对三维街谷流场和热力场的日演变过程进行了研究.北京摩根中心和融科资讯中心两个风环境研究实例说明,该模式能够模拟复杂建筑群周围的风环境,并得到了与风洞实验比较一致的结果.城市冠层模式及建筑群模式可以和北京大学中尺度模式嵌套使用,组成城市气候数值模式系统,该系统可以对城市气候、城市规划及大气环境问题进行深入研究. 收起