基于LAS观测的城镇感热通量时空特征及影响因素

利用2018年4月—2019年4月南京盘城大孔径闪烁仪(Large Aperture Scintillometer,LAS)观测数据,分析了城镇感热通量的时空变化特征及影响因素。结果表明:1)南京城镇感热通量呈单峰型日变化特征,白天明显大于夜间,且白天晴天明显大于阴天,夜间晴天略小于阴天,晴、阴天小时感热通量年平均分别在2.25~200.53 W·m^(-2)、13.10~132.52 W·m^(-2)波动。2)城镇感热通量夏季明显大于冬季,8月昼、夜分别为112.19、23.54 W·m^(-2),2月昼、夜分别为35.57、11.57 W·m^(-2)。3)晴天白天条件下,不同风向(通量贡献源区)城镇感热通量存在显著差异,即随着不透水层占比的增加,净辐射分配到感热通量的比例明显提高,当占比大于60%时提高趋势不明显。4)以莫宁-奥布霍夫长度判断大气稳定度为标准,C^(2)_(n)法在计算感热通量的5种大气稳定度判断方法中的误判率较低且数据源于LAS,是比较适宜城镇夜间大气稳定度的判断方法。5)在影响城镇感热通量的地表参数中,有效高度变化的影响最大,风速变化的影响较大特别在秋冬季节更为明显,波文比变化对城镇感热通量的影响较小,温度、地表粗糙度和零平面位移变化的影响可忽略不计。

中国夏季干湿型热浪天气时空分布及环境舒适度评价

基于中国气象局对热浪天气的定义并参考地理分区和热浪日湿度分级标准,定义连续3 d以上地面最高气温≥35℃的天气过程为热浪,选取1960-2018年476个地面气象站观测数据研究中国夏季干热型和湿热型热浪日数的时空分布特征及其变化趋势。结果表明,中国夏季热浪日数除新疆外呈现东南高、西北低的空间分布格局,江南地区夏季热浪发生日数最多(年均15 d)。温湿指数和人体舒适度指数评价结果表明江淮地区热浪天气期间环境舒适度最差,热浪天气对人体的不利影响更显著。相对于内陆地区,沿海地区因海风影响午后气温显著降低,有利于缓解热浪天气的影响,因而沿海站点夏季热浪日数比邻近的内陆站点偏少。除黄淮地区外中国大多数站点热浪日数均呈现增加趋势,江苏、浙江沿海、广东、重庆、海南、新疆及广西东部热浪日数增加趋势显著(1~5 d·(10 a)^(-1),α=0.05);中国东部和东南沿海湿热型热浪增加趋势显著,增幅达1~5 d·(10 a)^(-1);浙江、江西北部、甘肃、新疆等地区干热型热浪日数显著增加(α=0.01)。1990年以来全国夏季热浪天气发生更为频繁;其中2000-2009年间干热型热浪日数偏多,而2010年之后强湿热型热浪日所占比例增加。

城市建成环境因子对热环境的影响机制研究——以天津市中心城区为例

掌握城市热环境空间异质性分布情况及其影响因素是研究热环境的关键问题,调整相关城市建成环境的参数范围或结构特征是缓解城市热环境的有效措施.本文以天津市中心城区为研究范围,分析天津市地表热环境的空间异质性分布特征,并通过数理分析探究8个城市建成环境因子对热环境的影响机制.研究结果表明:①天津市热环境整体呈斑块式分布且热核数量较多,空间分布具有较强的自相关性;②街区建成环境因子中,开放空间率、归一化植被指数、绿地率对地表热环境具有负向影响,绝对粗糙度对地表热环境具有正向影响,而建筑体形系数对地表热环境呈现出双向调节的影响作用;③不同回归模型组合方式下各建成环境因子对地表温度的综合影响程度差异显著,影响范围则随着空间尺度的增大更为广泛.根据分析结果,针对性地提出建设层面的热环境优化方法和管理层面的热环境评估建议,为同类型的城市热环境研究提供参考.