《表3 形态学方法与动力学方法计算结果均方根误差(RMSE)分析》

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《形态学方法在上海城市下垫面空气动力学参数估算中的适用性分析》

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由于动力学方法受到观测仪器布设条件限制（必须有铁塔和风温观测数据），具备大气稳定度条件（Lw方法只能在近中性条件下进行计算），同时受局地热力性质差异（建筑类型导致的人为热差异）和局地扰动（如高速公路汽车尾流）等气象因素的影响，可用于计算分析的区域不多，计算区域面积（数据源区）、风向区间（数据样本）有限，同时受气象因素扰动其结果具有不稳定性。因此，形态学计算方法的应用成为新的趋势。形态学方法经过不断发展，目前存在多种计算方式，包含不同的粗糙元几何参数。以传统动力学方法（Lw）计算结果为参考值，分别计算三个研究区域四种形态学方法（Rt、Ra、Ma、Ka）与其的RMSE（式(15）)，分析最适合上海区域的形态学计算方法，结果如表3所示。动力学方法和形态学方法计算结果存在较显著差异，其中，以Ka方法参数方案一（Ka＿M1）的结果与Lw方法最接近，RMSE各站均值分别为17.39 m和1.68 m。从各研究区域结果看，奉贤动力学方法与形态学方法结果最为相似，而青浦差异最大。对比三个研究区域下垫面粗糙元特征（图3 b），青浦各风向区间建筑高度标准差平均值（9.950 m）和离散程度（6.161 m）均最大，这一特征从卫星地图（图1c）中该区域内包括老式6～7层住宅小区、新建高层住宅区、学校、公园、湖泊等的情况也得以印证。说明在建筑高度差异越大的区域，形态学方法（Rt、Ra、Ma、Ka）与动力学方法（Lw）的差异也越大。