复杂环境与高温天气：2008年江苏高温过程的数值模拟

"复杂环境背景下高温天气过程的数值模拟和成因分析 (2010年)，作者：包云轩、王秋云、严明良等人，发表于《大气科学学报》" 这篇论文深入探讨了2008年7月初发生在江苏沿江及苏南地区的高温天气过程，包括沪宁高速公路沿线，采用的是先进的WRF（Weather Research and Forecasting）模式进行数值模拟。WRF模式是一种广泛应用的气象预报和气候研究的数值模型，它能够模拟大气中各种物理过程，如热量传输、水分循环和风场等，以预测天气变化。 论文中提到，通过对地理背景的分析，特别是利用ArcGIS 9.3中的数字高程模型（DEM），研究人员发现地形地貌对高温天气的形成有显著影响。数字高程模型是地理信息系统中的重要工具，可以提供精确的地表特征信息，帮助理解气候现象如何受地形影响。敏感性试验则揭示了地形地貌和土地利用类型对高温天气的不同响应。 研究结果显示，这次高温天气过程中的温度平流作用并不明显，即水平方向上的温度差异对地面温度提升作用不大。相反，江苏上空的大气稳定，伴随着强烈的下沉运动，这种下沉气流会压缩空气，导致空气温度升高，促进高温天气的形成。同时，高温时段的相对湿度较低，空气干燥，地面水平风速小，这些条件都有利于热量在地表的积累。 向下长波辐射在高温期间扮演了关键角色。当太阳辐射减弱，向下长波辐射增强时，地面会接收到更多的热量，从而加速升温。论文指出，这种现象在江苏地区尤为明显，导致了快速的温度上升。 此外，论文还关注了地形因子和土地利用类型对沪宁高速公路沿线高温天气的影响。地形因子主要通过焚风效应影响气温，即空气在下坡时因压强降低而加速升温。而不同的土地利用类型（如城市、农田、森林等）因其吸热和释放潜热的能力不同，对近地层温度产生差异性影响。 该研究揭示了高温天气的复杂成因，包括大气动力学、地形效应以及土地利用的热力特性，为理解和预测类似高温事件提供了科学依据。这一研究对于防灾减灾、城市规划以及气候变化研究具有重要的理论和实践意义。