不同城市冠层模式对城市地表能量平衡模拟能力的检验

作者：李聪元; 杨帆; 张宁城市冠层模式地表能量平衡数值模拟模式检验

摘要：城市地表能量平衡过程是城市大气边界层数值模式的关键过程之一,但对目前不同参数化的适用性和模拟性能评估工作较少.利用2013年南京市中心市区的湍流热通量的观测数据与单层冠层模式（Single Layer Urban Canopy Model,SLUCM）、局地气象参数化方案（Local-scale Urban Meteorological Parameterization Scheme,LUMPS）、城市能量和水平衡方案（Surface Urban Energy and Water Balance Scheme,SUEWS）以及公用陆面模式城市参数化方案（the Community Land Model Urban,CLMU）这四个模式的模拟结果进行对比分析.分析表明：（1）在能量平衡各项中,各模式对于净辐射的模拟颇好,其均方根误差普遍低于感热项的50%,潜热和储热项模拟较差.（2）各模式对净辐射均有低估,其中SLUCM模式模拟最佳,全年平均偏差约7.7%,其均方根误差10~20Wm-2左右;对于感热通量,SUEWS模式模拟较好,日间偏差低于7%;对于潜热通量,则是CLMU模式更佳,特别是夏秋冬三季,平均偏差约12.5%;对于储热项,SLUCM模拟较优,偏差低于10%,各季均方根误差也普遍低于其他模式的50%.（3）各模式普遍表现为：秋冬两季模拟优于春夏两季,夜间模拟比日间更佳.比较结果为数值模拟中城市冠层模式的选取与改进提供了参考依据.

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