北京夏季城市热岛现状及楔形绿地规划对缓解城市热岛的作用.pdf

北京夏季城市热岛现状及楔形绿地规划对缓解城市热岛的作用 X 佟华 1 ) 刘辉志 2 ) 李延明 3 ) 桑建国 4 ) 胡非 2 ) 1 )(国家气象中心,北京 100081 ) 2 )(中国科学院大气物理研究所,北京 100029 ) 3 )(北京市园林科学研究所,北京 100102 ) 4 )(北京大学物理学院大气科学系,北京 100871 ) 摘 要通过遥感技术与地面测定相结合的方法,对北京城市热岛现状作观测研究,得到北京城市地面的温度分布特点。使用北京大学城市边界层模式从气象观点就“楔形绿地”规划对北京城市气候的影响进行研究和评价,模式通过对城市地表复杂性和多样性的特征进行细致描述,建立了一个细致模拟城市特点的城市边界层能量平衡模式,并用此能量平衡模式得到的地面温度作为下边界条件,中尺度气象模式 MM5做初始场和侧边界条件,建立一个最小分辨率为 500 m的城市边界层模式系统,来研究城市边界层在中尺度背景场作用下的精细结构。通过个例模拟,模式能够较准确地模拟城市边界层的风温场分布情况,可以用来对楔形绿地规划进行模拟试验。通过对规划后的气象场在特定的气象条件下进行模拟,结果显示,建造大型的楔形绿地后,绿地区域及绿地周围约 1 km以内的地区温度有所降低,降低的程度由规划前后的地表类型改变的剧烈程度、风速大小及与绿地的距离决定,但是这种规划方案却会因城市的下风方向的风速减小而导致通风不畅。关键词:城市热岛“楔形绿地”规划城市边界层模式引言随着我国经济的高速发展和城市化进程的加剧,城市规模迅速膨胀,城市人口急剧增长,城市建筑物越来越密集,以及成倍增长的机动交通工具及工业生产,已经给整个城市的生态环境带来严重破坏。以热岛效应为代表的热环境变化,作为影响城市环境质量的重要因素,也越来越引起人们的重视,尤其是夏季,高温酷暑已经开始严重地影响到人们的正常生活和工作。北京作为我国的首都和国际大都市,2008年夏季奥运会举办城市, 对城市环境质量具有更高的要求。然而,就城市的热环境来说,北京的热岛效应也已经发展到了相当严重的程度,如 2000年夏季,北京市持续高温时间超过了一周,最高气温曾高达 42. 6℃,一度成为了华北乃至全国的高温中心之一。因此,缓解城市热岛效应,对于改第 16卷 3期 2005年 6月应用气象学报 JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGICAL SCIENCE Vol. 16 , No. 3 J une 2005 X 国家自然科学基金项目 59895410、中国科学院知识创新工程项目 KZCX22 204H和 LAPC2 KF2 20022 08项目共同资助。 20032 092 03收到,20042 022 21收到修改稿。? 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 城市的生态环境,提高人民的生活质量,维持城市可持续发展都具有重要的意义。研究表明,植被可以降低当地和下风方向的空气温度[ 1 ],节约在炎热天气下制冷所需的能源,降低城市热岛强度[ 2 ]。从理论上讲,当空气经过某种地表类型上空时,下垫面的粗糙度、湿度、温度对空气的温度、湿度以及风速有显著的影响。根据 Oke [ 3 ]