基于实测和envimet模型模拟的滨水绿带降温效应分析【字数:16592】
目录
摘要 4
关键词 4
Abstract. 4
Key words 4
1 绪论 5
1.1 选题背景 5
1.2 研究目的和意义 5
1.3 国内外研究进展 5
1.4 问题与不足 6
1.5 研究内容 7
2 研究区域概况 7
2.1 南京概况 7
2.2 南京秦淮新河绿带概况 7
2.3 南京城市热岛效应概况 7
3 研究方法 7
3.1 实测研究 7
3.1.1 样地选择 7
3.1.2 气象数据测定 9
3.2 软件模拟 9
3.2.1 软件介绍 9
3.2.2 模型参数设置 10
3.2.3 评价指标 11
3.3 技术路线 12
4 结果与分析 12
4.1 滨水绿带温度的实测与分析 12
4.2 模型模拟可行性评价及分析 14
4.3 情景模拟 16
4.3.1 有无滨水绿带对周 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072&
围温度场的影响 17
4.3.2 堤坝生态绿化处理后对周围温度场的影响 19
4.3.3 滨水绿带与不同外环境组合条件对周围温度场的影响 20
5 结论与讨论 22
5.1 结论 22
5.2 创新点 23
5.3 不足和展望 23
致谢 24
参考文献 24
基于实测和ENVImet模型模拟的滨水绿带降温效应分析
引言
绪论
选题背景
城市化改变了全球格局,带来了土地使用类型的重大变化,并对环境产生了极大的影响。随着城市的蔓延,居住人口急剧增长,城市相关建设不断扩张,植被等自然下垫面被钢筋混凝土和柏油路所替代,车辆和空调释放的热量有增无减,城市热环境以肉眼可见的速度变得越来越糟糕。人类活动的影响通过城市化的过程反馈给气候变化,形成了城市地区与周边地区环境温度的显著差异即城市热岛效应(UHI)[12]。全世界多个发达地区城市如纽约,新加坡,伦敦等地热岛效应非常突出,中国的大中型城市如北京,上海等地也深受影响。2017年荷兰一批科学家首次对热岛效应进行经济方面的量化分析,发现温度过高的城市在应对气候变化时所需付出成本可能会翻倍。气温的升高,不仅对居民健康有一定威胁,而且对自然界的水体,土壤和生态环境造成了严重破坏,制约着经济社会的可持续发展。所以加快抑制城市温度的上升,解决热岛效应的潜在破坏性影响就成为首要之事[39]。
南京作为曾经的四大火炉城市之一,在改革开放初期随着城市化的发展热岛效应不断增强,但近年来南京市政府高度重视环境问题,充分利用山水环绕的特殊地理条件,加大城市建设和绿化力度,使得高温现象得到明显缓解。对城市热岛效应产生原因及解决办法的深入研究不仅可以了解城市气候的变化, 对统筹兼顾各项建设,实现多重效益的统一也具有重要意义。
研究目的和意义
以植被为主要存在形态的城市绿地,作为生态系统构成中不可缺少的一部分,不仅具有美化环境的景观价值,还有增湿降温,减污滞尘,释氧固碳等生态服务功能。国内外众多学者研究所证,植被面积的增加是减轻UHI的主要选择[10]。绿地植被主要通过遮荫[11],吸收转化CO2[12]和蒸腾作用[13]来调节气候,其特殊的理化性质和低热容性低热导性使其在缓解城市热岛(UHI)的危害,高效发挥绿地冷岛作用(PCI)方面具有显著效果。
城市滨水绿地是指在城市规划用地范围内,位于河流水域与陆地空间交界带形成的一种特殊形式的带状城市绿地。比起城市公园,街头绿地等其他类型城市绿地而言,是城市中重要的绿色廊道,融合了多种不同的生态系统,具有独特的水体加绿地的复合结构,兼具了生态和景观功能。南京秦淮新河百里风光带作为目前南京市城市建设规划中重点打造的都市历史展示带和生态绿色廊道,其滨水空间小气候的适应性设计更应该受到重视。如何利用滨水绿地的降温增湿效应减缓城市热岛,如何在有限的城市滨水空间用地范围内合理优化布局,如何给城市居民创造更舒适宜居的滨水环境还需要我们不断进行探究。
国内外研究进展
英国学者Haword [14]1983年在文章《The climate of London》中关于伦敦城市地区高于郊区气温的描述被认为是最早关于热岛现象的记录,此后气候变化问题开始成为环境学专家关注的热点。在研究发展初期,许多的学者通过地面观测,卫星遥感和数值空间模拟等不同方法对大气尺度的城市热环境进行由定性到定量逐步深入的研究。直到20世纪后半叶经过长时间对大量研究结果的整理,越来越多的学者逐渐意识到,比之城市大气层面的研究,城市区域局部微环境即城市水平维度1 km、垂直维度120 m 以内的气候[1516]能更好的指导城市建设规划创造宜人的环境,不同下垫面气候参数的分布规律和人体舒适度的影响因素成为新的研究重点。
具有不同热属性的下垫面在同等太阳辐射的条件下具有不同的吸热能力,从而影响了近地面空气温度的分布[17]。为了进一步探究城市下垫面的改变和人为热量的增加与热岛效应之间的关系,Chang[18]对台北61个公园内及周边地区的气温定点测量,结果表明大部分的城市公园平均比周围环境凉爽,大型公园比小公园温度更低,存在非线性的降温关系。马秀梅[19]选取了林荫道,草坪和广场三种类型的下垫采用气象站记录温湿度等数据,得出林荫道降温效果最为良好与广场差别最大,与草坪相比也较为明显。吴菲[20]选择三种利用率较高的绿地类型进行定量化研究发现,林下广场与无林广场和草坪相比,能有效缩短高温持续时间,降低日温度值。康博文[21]等以校园绿地为对象,研究分析了乔木草坪裸地和水泥地等不同下垫面降温增湿效应数值差异。曹丹[22]对五种主要公共开放空间实测, 发现温度呈现广场>喷泉>草坪>廊道>林地的趋势。同时在各下垫面空间配置方面,Yan[23]以北京奥林匹克森林公园为例研究得出林地、水体等自然下塾面组成比率越高,建筑、路面等不透水下垫面组成比率越低,公园的降温效应越明显。Zhou[24]研究了美国部分土地覆被的空间配置对陆面温度的影响,发现木本和草本植被边缘密度,形状复杂度和变异性的增加会有效降低温度。
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