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北京天安门地区实现10m分辨率的天气实况和人体舒适度的实时更新
时间:2023-12-26关键词: 来源:点击率:5687

在庆祝中国共产党成立100周年大会期间,北京城市气象研究院郭晓染博士、严超博士等对天安门地区的天气实况进行了10m分辨率的快速模拟,为活动的成功举办保驾护航,《中国科学:地球科学》2023年第10期发文报道了该成果。


《中国科学:地球科学》发表了北京城市气象研究院郭晓染博士、严超博士的研究成果,该团队利用自主研发的气象模拟方法,于2021年7月1日前后对天安门地区的天气实况和人体舒适度情况进行高分辨率的模拟。

与传统的天气预报方法相比,该方法的最大特点是提供极其清晰的风力、气温、湿度和人体舒适度的分布,以国家大剧院为例,其“清晰”程度足以描绘该建筑的椭球形态及其四周水面和植被的分布。在此基础上,模拟中考虑了建筑对风场和太阳的遮挡,同时考虑了植被和水面蒸发的降温作用。为了实现清晰且高效的模拟,在模拟中根据经验关系和统计规律直接构造建筑群周围的风场,与传统计算流体力学方法相比大幅提升了计算效率。该气象模拟方法不仅限于对气象要素的模拟,为了综合体现天气和环境状况对人体生理过程的影响,研究中通过计算通用热气候指数来客观量化人体舒适度。

以2021年7月1日上午10时的人体舒适度模拟结果为例(图1),受太阳运动轨迹影响在建筑西侧的阴影中体感最为凉爽,在建筑东侧受太阳直射和背风低速气流的影响体感最为炎热,此外植被和水面可明显缓解人体的不适。通过模拟结果与站点观测之间对比可知模拟效果总体良好。

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图1 天安门地区2021年7月1日10时2m高度通用热气候指数UTCI模拟结果

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