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粤港澳大湾区地表风速的时空变化及其受城市化的定量影响

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作为中国发展最快的地区之一，粤港澳大湾区城市规模和建筑高度大幅增加，经历了前所未有的快速城市化进程。地表风速（SWS）受到城市化强烈影响，但SWS的长期趋势仍不清楚，城市化效应缺乏定量评价。本研究基于粤港澳大湾区的ERA5再分析资料和地面观测资料，探讨1980-2020年期间SWS的时空变化，并划分城、郊测站，探究城市化对风速的影响，最后根据粗糙度长度z₀、位移高度d和摩擦速度u_*，确定修正的城市影响因子（UIF_modify），以量化城市化对SWS变化的影响。结果表明：（1）1980年到2020年，从ERA5再分析和大湾区的地面观测数据得出的年平均SWS呈现出相反的趋势，而月平均和日平均数值则表现出良好的一致性。（2）空间分析表明，大湾区的风速由南至北递减，时空变化特征主要表现为南北反位相、北部不均匀变化南部一致变化。（3）由城、郊测站风速对比可知，大约从2000年以来，由于局地气候环境变化使得观测到的SWS增强，但城市化一定程度上阻碍了风速的恢复。本研究还将根据计算的UIF_modify量化城市化效应对大湾区SWS年际变化的贡献。