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开展城市建筑物方位、高度等建筑布局要素对局地热环境时空变化的影响研究,对于合理的城市规划布局具有重要理论意义与实践参考价值。采用ENVI-met 微气候模式,在南京江北新区顶山街道某区域微气候模拟的基础上,选择一个二类居住用地并设计不同的建筑布局要素作为规划场景,模拟分析了建筑物高度与建筑间距之比（H/W）、建筑布局变化对区域热环境的影响。结果表明:ENVI-met 能够以较高精度模拟2 m高度气温;H/W与建筑布局形式都会影响区域热环境,适当增加H/W可在一定程度上降低夏季气温,H/W为1.4时的热环境更为舒适,而不同建筑布局形式下的不同区域温度差异较大。 相似文献
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冬季扬溧高速路桥面的低温差异性特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用江苏扬溧高速公路润扬大桥段2012—2015年交通气象监测站逐分钟监测资料和同期邻近气象观测站逐时气象观测资料,开展了冬季路桥面温度的差异性特征及成因分析研究,结果表明:(1)冬季相同天气条件下,不同类型下垫面的夜间温度分布表现为“桥面温度＜路面温度＜地面温度”;同一路段上,桥面与相邻路面的温度差值最大可达-5.7 ℃,出现最大差值的时间比达到最低温度的时间早近1 h。(2)冬季不同天气条件下夜间路桥面温度变化规律相似,晴天变幅最大、阴天和雨天居中、雪天最小;桥面温度一般比路面温度提前2 h降至0 ℃以下,桥面维持低温时间比路面长3 h,低温维持阶段桥面温度低于路面温度约2 ℃。(3)冬季夜间雪天桥面平均降温速率最小,较其他三类天气条件下小一个量级;同一天气条件下桥面的平均降温速率明显高于路面。(4)冬季夜间晴天条件下,桥面热通量最大(-55.6 W/m2),阴天和雨天次之,雪天最小(约为晴天的1/2);四种天气条件下夜间桥面与路面的热通量差值都近似为-10 W/m2,桥面热通量的变幅更大;与桥面相比,夜间路面还受到路基的热补偿作用,这种作用强于空气对路面的潜热输送和流体运动热交换,所以桥面温度低于路面温度。这也是冬季夜间桥面更容易、更早出现结冰现象的根本原因。 相似文献
3.
利用美国气象环境预报中心和美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)共同开发的天气研究和预报系统WRF模式3.1版本,结合地球观测系统的中分辨率成像光谱仪EOS-MODIS反演的下垫面土地利用/植被类型资料,并同化2008年夏季金塔绿洲野外观测试验所取得的气象资料,对绿洲系统陆—气水热交换过程进行模拟,最终生成金塔高分辨率资料同化再分析数据集。此数据集包括黑河流域金塔绿洲2008年6-8月逐时水平分辨率1 km的土地利用类型、19层风温湿压、4层土壤温湿度以及地表植被覆盖、辐射分量、热通量等资料。同时,利用金塔绿洲观测期内的地表气压、地面气温和相对湿度实测值对该数据集进行初步验证,并分析了绿洲—戈壁系统的"冷湿岛效应"、平均大气环流特征和空气温湿度长期变化规律。结果表明,绿洲和戈壁下垫面的热力差异明显,绿洲和戈壁平均地表温度白天和夜间分别相差21℃和3℃;10 cm土壤温度白天最大相差17℃,并且绿洲比戈壁滞后3 h达到峰值;戈壁相对湿度比绿洲平均约低11%;白天绿洲的"冷岛效应"和"湿岛效应"影响高度平均可达2000 m和1500 m;夜间绿洲的近地层500 m以下则表现出弱的"冷岛效应";夜间绿洲上空的平均垂直气流为上升气流,白天出现大范围下沉气流,平均最大下沉气流速度可达-0.3 m·s-1。 相似文献
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采用WRFv3.9.1模式和多层城市冠层模型的BEP/BEM方案耦合,以江苏省2017年7月20—28日一次高温热浪过程为背景,研究了高反照率墙面、路面及屋顶对城市高温及人体健康的影响。研究结果表明:(1)与普通建筑物表面算例(CTR)相比,城市中建筑物越高大密集的区域,降温幅度越明显。金融区白天时段(07—19时,北京时间)高反照率墙面算例(WALL)、高反照率路面算例(ROAD)、高反照率屋顶算例(ROOF),以及全部使用高反照率表面的算例(ALL)2 m高气温白天平均降低0.14、0.44、0.75、1.54℃;最大降温分别达0.98、1.06、1.53、2.71℃。同时,WALL、ROAD、ROOF、ALL算例可使得整个城市区域白天平均降温分别达到0.14、0.43、0.64、1.26℃。(2)当城市采用高反照率表面材料,高温得到一定程度缓解时,对于人体舒适度及死亡率也存在一定的影响。在高温热浪期间相较于CTR算例,13时,ALL算例在低密度住宅区、高密度住宅区、金融区的人体舒适度(THI)最大分别可降低0.93、1.11、1.48;热相关急诊率和死亡率最大可降低2.9%、4.8%、9.5%和3.4%、5.6%、10.9%。 相似文献
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《广东气象》2017,(6)
采用鱼眼相机实测法、RayMan软件计算了深圳市密集高耸建筑物区域、较密集中耸建筑物区域和临水且有低矮灌木丛区域3种不同类型城市建成区的天空开阔度(SVF),定量分析其被周围阻碍物遮挡情况;分析了SVF对2016年6—8月净辐射、温度、湿度、风速的影响,结果表明:净辐射与SVF的关系非常密切,3个站的净辐射最高值均出现在正午12:00,临水且有低矮灌木丛的开阔区域的净辐射最大,而有密集高耸建筑物区域的净辐射最小,与SVF变化一致;夏季中午温度和SVF呈正相关关系,说明SVF小的区域,建筑物密集,辐射遮蔽导致温度偏低,而SVF大的区域,遮蔽效果差,温度偏高,但早晚温度整体随SVF增大呈下降趋势;3个站的相对湿度均表现出显著的日变化,即午后低、早晚高;而午后风速达最大值、早晚风速偏小,建筑物密集区域的风速不如开阔区域的风速大。 相似文献
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使用CCSM3（community climate system model version 3）模式的＂淡水扰动试验＂结果,对热盐环流强度减弱后中国区域冬、夏气候的不同响应特征进行了研究。结果表明：CCSM3可较为准确地再现中国附近区域表面气温及降水量的量值和分布形态。当热盐环流年平均强度减弱约80%之后,中国区域冬、夏季的表面气温与降水量显著降低,但冬、夏季的降低幅度与空间分布形态存在显著的差异。冬季的降温幅度较大且分布较为一致,平均降温幅度可达2.2℃,最大的降温幅度可达4℃;夏季的降温幅度相对较小且南北差异较大,平均降温幅度为1.3℃,最大的降温幅度为3℃。冬、夏季降水量的降低幅度都在6%左右,但其成因及其分布形态都存在显著差异。 相似文献
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两种类型冷却屋顶(高反照率屋顶、绿色屋顶)的研究对于北京夏季城市高温的缓解作用具有重要的意义。耦合单层城市冠层模式(SLUCM)与天气研究与预报(WRF3.8)模式, 采用北京市及其外围地区158个站点气象资料评估模式对照案例(case1)的模拟性能, 并选取7组不同反照率屋顶案例(case2—4)和不同覆盖比例的绿色屋顶案例(case5—8)进行敏感性试验。研究结果表明:(1)在北京城市区域, 高反照率为0.85的屋顶(case4)比绿色占比100%的屋顶(case8)具有更好的降温效果, case4的3 d平均降温可达到0.90℃, 而case8降温为0.46℃。(2)屋顶反照率每增加0.1, 会导致北京城市区域最高气温降低0.27℃; 绿色屋顶比例的增大也会导致温度的降低, 每增加10%, 最高气温降低0.16℃。(3)两种冷却屋顶对城市热岛也存在显著的影响, 在13—14时(北京时), case4与case1对比的城市热岛(UHI)降温最大差值为1.47℃, 比case8的城市热岛降温更加明显。(4)在城市区域垂直高度上, 冷却屋顶的降温作用可达到1.2 km, 同时湍流运动存在明显的减弱; 在3 d的12—18时, case4、case8与case1对比, 边界层高度平均降低了669与430 m。 相似文献
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广州人为热初步估算及敏感性分析 总被引：5，自引：0，他引：5
考虑了工业、交通和生活三种人为热排放源,利用广州市工业和生活能源消耗量、汽车保有量、主干道车流量等数据,估算出广州人为热日变化排放通量,全天平均排放通量411 W〖DK〗·m-2,最大排放通量出现在11时,为723 W ·m-2,其中工业排放占总排放量686%。利用耦合到WRF中的单层城市冠层模式(WRF/UCM),对人为热作用进行敏感性试验,包括无人为热、无日变化人为热、有日变化人为热、人为热排放通量翻倍四种方案。结果显示,方案之间冠层感热通量的差异与人为热设置的差异大致相等。试验方案之间冠层内气温差异较小,单倍人为热与双倍人为热的最大差值约只有02℃。另外,人为热使湍流得到发展,双倍人为热比单倍人为热湍流动能增加约01~04 m2 ·s-2。且人为热对白天城市边界层湍涡有增强作用,添加单倍人为热后使气流垂直速度最大增加可达01 m ·s-1,使垂直混合加强。有日变化的人为热对热岛强度的贡献在中午时最大,单倍人为热的平均贡献率159%,双倍人为热为228%;而无日变化的人为热在凌晨时贡献最大,平均贡献率149%。 相似文献
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建筑物能量模式的改进及制冷系统人为热排放研究 总被引：2，自引：0，他引：2
针对近年来中国城市化进程不断加快,建筑物制冷系统的排热对城市气候的影响越来越大的现状,以2010年8月6 7日北京地区夏季典型晴天为例,开展了对建筑物能量模式(Building Energy M odel,BEM)和制冷系统人为热排放的研究。分析发现不同用途建筑物的用电量日变化特征不同,其与气象因子(主要是气温)之间存在一定的相关性。在此基础上,改进了BEM模式,并对制冷系统(空调)能耗和排热进行了模拟。首先,基于用电量日变化特点模拟不同用途建筑物的排热情况,表明在建筑物空调制冷系统负荷中,窗墙传热占60%以上,人员、设备产热占30%,通风设施传热占5%~6%;其次,对影响建筑物排热量较大的一些参数进行敏感性试验,建筑参数中建筑物高度对排热的影响最大,从18.3 m降低到12 m和6 m,排热量可分别减少24.3%和49.6%,紧随其后的是墙体传热系数和新风系数的影响,而空调设定参数中设定温度从25℃下降1℃,空调制冷系统排热猛增94.4%;最后,根据我国夏季各种类型空调占比情况,计算出空调排热中感热、潜热分别为12.69 W·m-2和45.87 W·m-2(约占22%和78%),为建筑物排热对城市气候影响研究奠定了基础。 相似文献
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This study proposes a model that estimates optimal expected temperature for thermal comfort at various levels of relative humidity, wind speed, mean radiation temperature, metabolic rate, and clothing insulation, while improving the variables of the mean radiation temperature. By including the results of numerical and observational data testing, the improved model considers mean radiant temperatures more comprehensively than the previous model. Changes in expected temperatures for thermal comfort at various mean radiation temperatures showed that the outdoor temperature must decrease as the length of outdoor exposure increases. The expected temperature for thermal comfort must be lower at higher metabolic rates. The expected temperature does not change as wind speed increases when the mean radiant temperature is low. However, as mean radiant temperature increases, the expected temperatures change depending on the wind speed. 相似文献
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利用门限回归模型和非线性滑动回归模型,分析天津市2014-2019年日用电量和气温之间的非线性关系,并计算得到不同响应关系下的阈值气温。结果表明：天津地区的阈值气温在不同响应关系下存在明显差异,在"V"型非线性响应关系下,阈值气温为18.8℃,在"U"型响应关系下,线性不对称模型的舒适区范围为12.3-23.4℃,非线性模型的舒适区范围为13.7-21.7℃;对比不同模型的预测效果,认为"U"型优于"V"型模型,非线性模型优于线性模型。对阈值气温的影响要素分析表明,相对湿度对舒适区与冷却区的阈值气温影响较大,阈值气温在相对湿度为30%-50%时较相对湿度为50%-70%时偏大2.2℃,相比之下,相对湿度对舒适区与加热区的阈值气温影响不大;天津地区阈值气温会随时间发生明显变化,2002-2005年的舒适区范围较2014-2019年偏大1.4℃。在实践应用中,应根据模型的需求,并充分考虑相对湿度和时间变化的影响选择阈值气温,从而提升用电量预测的准确率。 相似文献
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Modeling of changes in thermal bioclimate: examples based on urban spaces in Freiburg, Germany 总被引：2，自引：2，他引：0
The Place of the Old Synagogue is a popular place in the city center of Freiburg, a medium-sized city in southwest Germany. It is going to be redesigned soon. In this paper the impact of urban street design and surface material on human thermal comfort is analyzed using the example of the Place of the Old Synagogue. The models SkyHelios, RayMan, and ENVI-met were applied to quantify and qualify the changes. All three models are freely available. Their combination allows analysis of development in long-term conditions, as well as changes in spatial distribution of thermal comfort, as well as of heat stress in summer. Results show that the models can provide valuable information. About the Place of the Old Synagogue, quantitative results show that the period with heat stress will become longer, while the intensity of heat stress increases. The spatial results show that the most significant changes are due to changes in shading. Nevertheless, an increase in thermal stress up to 10 °C is calculated for areas, where ground coverage changes from grass to pavement. 相似文献
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对1960—2009年邹城和兖州温度及温度日较差的年、季变化趋势进行分析,对比邹县电厂现况发展,研究电厂热排放对环境气温的影响程度和相对贡献。结果表明：近50 a来,邹城和兖州年平均气温呈上升趋势,年增温速率分别为0.326 ℃∕10 a和0.124 ℃∕10 a,且邹城显著增温时间与火电厂投产时间一致。1960—1994年,热排放增温率均为正值,年最低气温高达0.51 ℃∕10 a,年日较差为-0.35 ℃∕10 a,多个季和年值增温贡献为100%。1995—2005年,热排放增温率为正值,平均气温为0.209 ℃∕10 a,年最低气温为0.118 ℃∕10 a,年最高气温为0.056 ℃∕10 a,年日较差为-0.100 ℃∕10 a,表现为热排放对平均气温和最低气温影响显著,对最高气温影响较弱,多个季增温贡献有所降低,仍显示出热排放对环境温度有相当程度的贡献。 相似文献
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Counteracting urban climate change: adaptation measures and their effect on thermal comfort 总被引：1，自引：1，他引：0
Nicole Müller Wilhelm Kuttler Andreas-Bent Barlag 《Theoretical and Applied Climatology》2014,115(1-2):243-257
Cities represent thermal load areas compared with their surrounding environments. Due to climate change, summer heat events will increase. Therefore, mitigation and adaptation are needed. In this study, meteorological measurements in various local climate zones were performed to demonstrate the influence of evaporation surfaces and other factors on thermal comfort, as determined by the physiologically equivalent temperature (PET). Furthermore, a quantification of the thermal effects of several adaptation measures and varying meteorological parameters was made using model simulations (ENVI-met) in an inner-city neighborhood (Oberhausen, Germany). The results show that the most effective adaptation measure was increased wind speed (maximal 15 K PET reduction). Moreover, vegetation areas show greater PET reductions by the combination of shading and evapotranspiration than water surfaces. The creation of park areas with sufficient water supply and tall, isolated, shade-providing trees that allow for adequate ventilation can be recommended for planning. 相似文献
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Poor daytime and night-time micrometeorological conditions are issues that influence the quality of environmental conditions and can undermine a comfortable human lifestyle. The sky view factor (SVF) is one of the essential physical parameters used to assess the micrometeorological conditions and thermal comfort levels within city streets. The position of the visible sky relative to the path of the sun, in the cardinal and ordinal directions, has not been widely discerned as a parameter that could have an impact on the micrometeorological conditions of urban streets. To investigate this parameter, different urban streets that have a similar SVF value but diverse positions of visible sky were proposed in different street directions intersecting with the path of the sun, namely N–S, NE–SW and NW–SE. The effects of daytime and night-time micrometeorological variables and human thermal comfort variables on the street were investigated by applying ENVI-met V3.1 Beta software. The results show that the position of the visible sky has a greater influence on the street’s meteorological and human thermal comfort conditions than the SVF value. It has the ability to maximise or minimise the mean radiation temperature (Tmrt, °C) and the physiological equivalent temperature (PET, °C) at street level. However, the visible sky positioned to the zenith in a NE–SW or N–S street direction and to the SW of a NW–SE street direction achieves the best daytime micrometeorological and thermal comfort conditions. Alternatively, the visible sky positioned to the NE for a NW–SE street direction, to the NW and the zenith for a NE–SW street direction and to the zenith for a N–S street direction reduces the night-time air temperature (Ta, °C). Therefore, SVF and the position of the visible sky relative to the sun’s trajectory, in the cardinal and ordinal directions, must be considered during urban street planning to better understand the resultant micrometeorological and human thermal comfort conditions. 相似文献
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城市不同下垫面与建筑物空间形态对近地表气温等微气候要素产生了重要影响。开展城市气温时空变化模拟与影响因素分析,对于城市热环境评价与城市规划具有重要意义。论文基于高空间分辨率Geoeye-1立体影像,在建筑物高度、下垫面覆盖类型信息提取的基础上,选择南京一中、光华东街、玄武湖、头陀岭4个区域,采用ENVI-met微气候模式,以城市基本气象站南京站的实时气象数据作为背景气象场,模拟不同区域近地表气温的时空分布特征,并利用区域自动气象站观测数据进行精度检验。结果表明:在时间变化上,ENVI-met模拟气温与实测值之间吻合程度较高;在空间分布上,南京一中与光华东街区域气温时空分布规律总体相似,但城市空间形态的差异使得局部区域气温变化不同,玄武湖区域气温由陆地中心向外围呈递减趋势,而头陀岭地形复杂多变,白天气温变化剧烈,夜间空间变化较小。 相似文献
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Loyde V. Abreu-Harbich Lucila C. Labaki Andreas Matzarakis 《Theoretical and Applied Climatology》2014,115(1-2):333-340
Among several urban design parameters, the height-to-width ratio (H/W) and orientation are important parameters strongly affecting thermal conditions in cities. This paper quantifies changes in thermal comfort due to typical urban canyon configurations in Campinas, Brazil, and presents urban guidelines concerning H/W ratios and green spaces to adapt urban climate change. The study focuses on thermal comfort issues of humans in urban areas and performs evaluation in terms of physiologically equivalent temperature (PET), based on long-term data. Meteorological data of air temperature, relative humidity, wind speed and solar radiation over a 7-year period (2003–2010) were used. A 3D street canyon model was designed with RayMan Pro software to simulate the influence of urban configuration on urban thermal climate. The following configurations and setups were used. The model canyon was 500 m in length, with widths 9, 21, and 44 m. Its height varied in steps of 2.5 m, from 5 to 40 m. The canyon could be rotated in steps of 15°. The results show that urban design parameters such as width, height, and orientation modify thermal conditions within street canyons. A northeast–southwest orientation can reduce PET during daytime more than other scenarios. Forestry management and green areas are recommended to promote shade on pedestrian areas and on façades, and to improve bioclimate thermal stress, in particular for H/W ratio less than 0.5. The method and results can be applied by architects and urban planners interested in developing responsive guidelines for urban climate issues. 相似文献
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利用1960-2010年华北、东北地区165个气象站日平均气温资料,运用线性倾向估计等方法,对近51 a来≥0 ℃和≥10 ℃积温及其持续天数和起止日期的时、空分布特征进行分析,以了解气候变暖对华北、东北地区热量资源分布的影响。结果表明：近51 a来华北、东北地区气温增暖趋势明显,气候倾向率达0.32 ℃/10 a（P<0.001）,且与各项热量资源指标相关显著。随着气候变暖,≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍显著增加,其气候倾向率分别在（30 ℃·d）/10 a和2 d/10 a以上;2000年以后亚热带北界和暖温带北界在华北、东北地区均出现了北移,以亚热带北界移动幅度更大;20世纪90年代以后,一年两熟制种植北界在山西和辽宁两省明显北抬,平均移动幅度超过1.5个纬距。华北、东北地区≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍增加是受起始日期提前和终止日期延后共同影响,≥0 ℃前者比后者的影响更明显,≥10 ℃两者作用相当。 相似文献