寿亦萱等:城市热岛效应的研究进展与展望 (Roth,etal,1989)。位于近地面层之上的是混合放,近地面会有一超绝热层(图2b),因此城市内仍 层(UML),它一直向上伸展到城市边界层顶。混合有湍流的垂直交换。而在城市外,由于夜间大量长 层内的天气过程一般具有中尺度特征,白天混合层波辐射在近地面形成一逆温层,将抑制湍流引起的 影响深度可达1.5km(图2a),夜间则降低到0.3垂直交换(图2b)。这些现象都已能用城市冠层模 km左右。但由于白天存储于建筑物内热量的释式模拟出来( Zhang,etal,2011)。 (a) Mesoscale (c)Microscale 图1不同尺度城市边界层结构 (a.中尺度,b.局地尺度,c.微尺度;SVF表示天空可视因子; 引自 Collier,2006) Fig. 1 Vertical structure of the urban boundary layer (UBL)and (a. mesoscale, b. local scale, c. microscale: Angle Svf is the sky-view factor) 图2晴天条件下大城市边界层的热力结构 a.白天,b.夜间:引自Oke,1987) Fig 2 Vertical thermal structure of the UBL in a large city during fine weather with schematic profiles of potential temperature at the various points by day (a) and at night (b)(from Oke, 1987（Ｒｏｔｈ，ｅｔａｌ，１９８９）。位于近地面层之上的是混合 层（ＵＭＬ），它一直向上伸展到城市边界层顶。混合 层内的天气过程一般具有中尺度特征，白天混合层 影响深度可达１．５ｋｍ（图２ａ），夜间则降低到０．３ ｋｍ 左右。但 由 于 白 天 存 储 于 建 筑 物 内 热 量 的 释 放，近地面会有一超绝热层（图２ｂ），因此城市内仍 有湍流的垂直交换。而在城市外，由于夜间大量长 波辐射在近地面形成一逆温层，将抑制湍流引起的 垂直交换（图２ｂ）。这些现象都已能用城市冠层模 式模拟出来（Ｚｈａｎｇ，ｅｔａｌ，２０１１）。 图１ 不同尺度城市边界层结构 （ａ．中尺度，ｂ．局地尺度，ｃ．微尺度；ＳＶＦ表示天空可视因子； 引自 Ｃｏｌｌｉｅｒ，２００６） Ｆｉｇ．１ Ｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｕｒｂａｎｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒ（ＵＢＬ）ａｎｄ ｉｔｓｓｕｂｌａｙｅｒｓ（ｆｒｏｍＣｏｌｌｉｅｒ，２００６） （ａ．ｍｅｓｏｓｃａｌｅ，ｂ．ｌｏｃａｌｓｃａｌｅ，ｃ．ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ；ＡｎｇｌｅＳＶＦｉｓｔｈｅｓｋｙｖｉｅｗｆａｃｔｏｒ） 图２ 晴天条件下大城市边界层的热力结构 （ａ．白天，ｂ．夜间；引自 Ｏｋｅ，１９８７） Ｆｉｇ．２ ＶｅｒｔｉｃａｌｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＵＢＬｉｎａｌａｒｇｅｃｉｔｙｄｕｒｉｎｇｆｉｎｅｗｅａｔｈｅｒ ｗｉｔｈｓｃｈｅｍａｔｉｃｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｐｏｉｎｔｓｂｙｄａｙ（ａ） ａｎｄａｔｎｉｇｈｔ（ｂ）（ｆｒｏｍ Ｏｋｅ，１９８７） 寿亦萱等：城市热岛效应的研究进展与展望 ３４３