文档介绍：项目名称:
我国东部沿海城市带的气候效应及对策研究
首席科学家:
杨修群南京大学
起止年限:
2010年1月-2014年8月
依托部门:
教育部中国科学院
一、研究内容

拟开展的主要研究内容有:
(1)东部典型特大城市群区大气和地表过程的协同强化观测试验和数据集成
利用多部门观测网以及建立代表性观测站,在我国东部典型的长三角特大城市群区,针对地表物理特性、陆面过程、城市冠层和大气边界层、大气污染物及其辐射特性等,设计和开展多过程的协同强化观测试验,对天基、空基和地基遥感观测数据进行集成,建立我国东部典型城市群区多过程的综合数据库。
(2)东部特大城市群区大气边界层和城市冠层的时空结构
利用在长三角城市群区开展的协同观测试验资料,分析特大城市群区的近地层、大气边界层的湍流交换过程和边界层顶部的夹卷过程,认识特大城市群区大气全边界层和城市冠层的时空结构,发展非均匀城市群下垫面的大气全边界层理论,发展用于区域气候模式的能正确表征我国东部城市群影响的大气边界层和城市冠层参数化方案。
(3)东部特大城市群区地表物理特性、地表能量和水分平衡以及地气交换规律
开展多源、多时段遥感数据融合和反演,形成我国东部地区地表特征参数和陆面过程的高分辨率数据集,分析东部大规模城市化导致的土地利用/土地覆盖、地表特征参数的变化特征,发展能正确反映我国东部城市群影响的包括城市冠层参数化的陆面过程模式,分析和比较东部三个特大城市群区地表能量和水分平衡、地-气之间能量和物质交换的关键过程。
(4)东部特大城市群区主要大气污染物的辐射强迫及其对能量平衡的影响
利用卫星遥感反演数据和地基观测数据,并结合化学和辐射传输数值模型,分析东部特大城市群区氧化性气体和细颗粒物等主要大气污染物及其辐射特性参数的时空分布,认识主要大气污染物对大气的辐射强迫及其对大气的加热或冷却效应、对地表的辐射强迫及其在地表能量平衡中的作用,发展能与大气边界层过程相互作用的大气化学模式,认识城市群区大气污染物和大气边界层相互作用的过程和机理。
(5)东部城市和城市群的直接气候效应及其形成机理
综合应用地面和遥感观测资料,分析城市和城市群区温度(城市热岛)、降水量、局地环流、灰霾天气和极端气象事件的时空分布并检测城市化的影响分量,发展包括城市冠层、城市大气边界层参数化和大气污染物辐射强迫效应的高分辨区域气候模式, 模拟分析大规模城市化对城市和城市群区域气候、气象灾害、地表水热状况和大气污染物分布的直接影响,揭示城市和
城市群直接气候效应的形成机理。
(6)东部沿海城市带驱动的表层系统与东亚季风系统相互作用
利用长期观测资料,分析东亚季风系统多尺度变化特征并检测大规模城市化的影响信号,发展包括城市冠层、城市大气边界层参数化和大气污染物辐射效应的全球气候模式,模拟东亚区域气候对东部沿海城市带驱动的表层系统(地表物理特性、大气边界层结构、大气污染物增加等)变化的响应,评估东部沿海城市带通过驱动表层系统变化和改变海陆对比与东亚季风系统的相互作用及其在东亚旱涝空间格局转换中的作用。
(7)东部城市化气候效应的综合影响评估与对策
通过集成分析,认识我国东部城市和城市群区域气候的脆弱性,建立东部城市和城市群区域主要气象灾害、地表水热状况和大气污染的综合影响评估方法和模型,利用包括城市化影响的区域气候模式,开展城市化发展规模和布局的虚拟数值模拟试验, 基于尽可能减小城市化气候效应的负面影响,综合提出我国城市化发展规模、布局和功能的科学规划对策。

(1)我国东部特大城市群区地表物理特性、地表能量和水分平衡、地-气之间能量和物质交换以及大气边界层对能量和物质的湍流输送规律;
(2)我国东部特大城市群区氧化性气体和细颗粒物等主要大气污染物对大气的辐射强迫及其对大气的加热或冷却效应、对地表的辐射强迫及其对地表能量平衡的影响;
(3)我国东部大规模城市化的不同空间尺度(城市、城市群和城市带区域)气候效应及其形成机理。
二、预期目标

从大规模城市化这一区域性高强度人类活动强迫的原因角度,认识我国东部城市、城市群和城市带区域的气候、气象灾害和地表水热状况的规律、机理及影响,为我国东部城市化的可持续发展提出对策建议, 并在人类活动和季风系统相互作用的国际前沿科学领域作出贡献。总体目标是:
(1)系统揭示我国东部三个特大城市群区域地表物理特性、地表能量和水分平衡、地-气之间能量和物质交换和大气边界层对能量和物质的湍流输送规律以及主要大气污染物的辐射强迫特征,阐明我国东部大规模城市化的不同空间尺度(城市、城市群和城市带区域)气候效应及其形成机理,获得原创性理论成果;
(2)在我国东部长三角特大城市群区,形成