采暖对城市热环境影响调查研究

在晴朗无云的天气条件下,以“汽车流动观察法”在冬季采暖期和非采暖期的夜间分别测试了均匀布在西安城区280个观测点的近地空气温度值,对测试数据进行同时性修正后,绘制城市等温线图,计算城市热岛强度。比较两个时期的城市空气温度分布后,发现采暖对于城市冬季热环境分布影响范围比工业散热和商业散热更广,非采暖期城市热岛主要出现在市中心的工业和商业集中区,城市郊区空气温度分布则相对均匀,热岛现象不明显。基于采暖散热影响,采暖期城市热岛涉及的范围包括整个城区,采暖期城市热岛强度比非采暖期提高2℃左右。当城市采暖不随室外气温变化调节时,采暖对城市热岛的影响相对恒定。     

桂峰村公共聚居空间冬季小气候差异性分析

为说明传统村落公共聚居空间冬季小气候特征,选择桂峰村差异性较大的6个样地,在冬季连续3d实测空气温度、相对湿度、太阳辐射及风速等小气候要素,从居住空间、停留空间、穿行空间三个层面分析小气候的差异性,探讨产生差异的原因。研究表明:在冬季,小气候日变化规律呈现单峰特征,相对湿度随空气温度上升而下降,居住空间内空气温度普遍较高;不同空间类型中存在小气候显著性差异,其中居住空间与穿行空间、停留空间存在差异明显,风速变化不存在显著差异;与对照地相比,通过改变建筑、墙体、乔木布局,产生的不同空间围合形式对聚居空间小气候环境的影响明显。     

室外热环境评价指标湿球黑球温度简化计算方法

针对室外热环境评价指标湿球黑球温度在实测和数值计算中都比较难获得的问题,在湿热地区广州夏季收集了空气干球温度、湿球温度、黑球温度、相对湿度、风速、太阳辐射和湿球黑球温度等数据,对收集的数据进行相关性分析和回归分析,相关性分析结果表明:空气温度、相对湿度、太阳辐射与湿球黑球温度具有一定的线性相关度,可以采用上述三个气象因子作为湿球黑球温度的简化计算参数;回归分析结果表明:回归的关联式与实测湿球黑球温度的相关性较高,并且满足多元线性回归的各项检验,认为该回归方程具有较高的可信度,可以在城市热环境的实测评价和数值预测过程中,作为湿球黑球温度的简化计算方法应用。     

四水合氯化亚铁晶体流态化煅烧过程实验研究

为处理冶金行业含氯化亚铁酸性废液,将废液浓缩、结晶得四水合氯化亚铁晶体,晶体煅烧后循环利用,实现废液资源化处理。以四水合氯化亚铁晶体为原料,进行流态化煅烧实验,考察晶体煅烧过程空气湿含量、床层温度对尾气HCl选择性的影响。研究结果表明:四水合氯化亚铁晶体流态化煅烧过程中,床层温度500℃,空气湿含量(1 kg干空气中所含水蒸气质量)29～71 g/kg,稳定后HCl选择性由0上升至2。空气湿含量62 g/kg,床层温度295～500℃,稳定后HCl选择性从1.5降至1。四水合氯化亚铁晶体流态化煅烧过程,增大空气湿含量或降低床层温度都会提高HCl选择性。     

热湿气候地区常用外保温墙体热湿性能分析

为了分析热湿气候地区常用外保温墙体的热湿性能,以温度和相对湿度作为驱动势,构建多层墙体一维瞬态热湿耦合传递方程,并基于COMSOL Multiphysics,对建筑墙体热、空气、湿耦合传递模型进行求解。然后以热湿气候地区典型城市南昌为例,将水泥砂浆-保温层-红砖-水泥砂浆墙体作为研究对象,分析了EPS、PU及XPS3种外保温墙体的热湿性能。结果表明:在制冷季采用EPS、PU及XPS材料进行外保温的墙体总热流通量较不保温墙体分别下降了62.6%、66.5%和65.6%。在夏季典型日(7月22日),EPS、PU及XPS材料与红砖层交界处的平均相对湿度分别为87.3%、87.4%、86.5%,均在85%以上;在冬季,3种材料在墙体接触面上,相对湿度大于80%的时间分别为64%、66%和67%,因此保温层与红砖层交界处较容易滋生霉菌。     

城市湿地对局地小气候的影响

【目的】国家湿地公园作为城市绿地系统的重要组成部分,它在调节气候、改善环境、维护区域生态平衡等方面具有重要作用。【方法】通过对广州海珠国家湿地公园2014—2016年的气象数据及空气质量数据进行整理分析,结合遥感技术,从温度、湿度、风速、AQI四方面探讨城市湿地公园的小气候效应。【结果】(1)海珠国家湿地公园具有明显的冷岛效应、湿岛效应、风岛效应和空气质量效应。(2)海珠国家湿地公园的小气候调节效应具有明显的季节差异,冷岛和风岛效应夏季强于冬季,湿岛效应冬季强于夏季。(3)海珠国家湿地公园的小气候调节效应具有明显的昼夜差异,湿岛和风岛效应白昼强于夜晚,冷岛效应夜晚强于白昼。(4)海珠国家湿地公园空气质量效应年际变化明显,空气质量逐渐上升。(5)对比周边城区温度和湿度,温度以海珠国家湿地公园为中心向四周逐渐增高,湿度则相反。【结论】湿地公园能有效调节城市小气候和改善城市环境质量。     

焦作市空气可吸入颗粒物元素组成及其来源分析

对焦作市城区与郊区空气可吸入颗粒物(PM10)质量浓度进行了研究,城区和郊区空气中PM10平均质量浓度分别为(331±68)μg/m3和(320±106)μg/m3,PM10质量浓度表现出一定空间和时间上的变化,城区空气中PM10质量浓度高于郊区,冬季PM10质量浓度高于其他季节.采用ICP-MS对PM10中的Fe,Zn,Pb,As,Mn,Cu,Cd,Se,Ni,Cr和Co质量浓度进行分析,也表现出一定空间和时间上的变化,元素组成以地壳元素为主(如Fe和Mn).采用相关矩阵和富集因子法对PM10中元素来源进行了分析,结果表明,Fe,Mn,Ni,Co和Cr主要受自然因素控制,如土壤;As,Cd,Pb,Se,Cu和Zn主要受人为因素控制,如燃煤和交通尾气排放等.     

内热型溶液再生器控制变量组合工况的实验研究

以内热型溶液再生器再生性能的影响因素作为控制变量,以单位空气再生量和再生热效率为评价指标,采用正交实验法探讨了溶液再生性能的最佳控制变量组合工况.研究表明：利于单位空气再生量的最佳工况组合是溶液进口温度66℃,空气进口含湿量为4 g/kg,空气进口温度是32℃,液气比为1.2.利于再生热效率的最佳工况是溶液进口温度54℃,空气进口含湿量为4 g/kg,空气进口温度是32℃和液气比为2.4.     

遥感技术应用于河流对城市气候影响研究

为了确定松花江水域冬夏季对哈尔滨市及周边区域的影响,给城市河流规划与合理利用提供正确的理论支持,采用地面数据采集与遥感数据采集相结合的方法,对2004年1月25日和6月1日的热红外遥感影像图进行分析,以流经哈尔滨市的松花江段为研究对象,根据冬夏季温度、相对湿度分布,确定松花江城市河道对周边区域的影响.研究结果表明:在夏季,市区温度较郊区温度低,水域两侧地表温度呈递增分布,且变化趋势北岸比南岸明显,湿度市区较郊区高,市区以松花江及毗邻地区为湿度分布中心,且北岸比南岸影响半径大.在冬季,市区温度比郊区温度高约4℃,水域两侧温度分布差异明显,冰封水体表面温度与南岸温度接近,比北岸温度高约2℃,湿度分布符合城市干岛效应,市区湿度比郊区低约1%.该成果为后期地面定点观测和移动测量奠定了数据基础与技术支撑.     

森林植被碳密度空间分布特征研究

基于大量样方实测数据和高分辨率遥感影像数据,采用异速生长模型与GIS空间分析相结合的方法进行西安森林植被碳密度空间分布特征分析.研究发现,西安五种绿地类型乔木综合指数D表现出:风景区绿地文教区绿地居住区绿地工业区绿地道路绿地.西安不同类型森林植被乔木层碳密度空间分布不均衡,表现为文教区绿地风景区绿地居住区绿地.西安城市居住区森林植被乔木层碳密度集中分布在1.21~3.63kg/m~2;西安城市风景区树木碳密度取值范围介于1.92~13.64kg/m~2;西安城市文教区树木碳密度取值范围介于0.422~94.646kg/m~2,未来西安森林植被具有巨大的固碳潜力,但仍需优化西安森林植被结构,加强城市物种多样性保护,从而更好地发挥森林城市的生态服务功能.     

南京市冬季市区和郊区晴天大气边界层结构对比分析

应用2008年12月24—31日南京市区和郊区同步大气边界层观测资料,对晴天大气边界层结构进行对比分析．结果表明：南京地区冬季晴天,市区近地面层气温高于江北郊区近地面层的气温,市区热岛效应明显,且热岛强度夜间大于白天;市区逆温出现的时间滞后于郊区,逆温层高度也大于郊区．夜间,市、郊区风速随高度不断增大,并在一定的高度出现一个8m／s的极值中心．市区空气相对干燥．通过典型日分析,市区14：00干岛效应显著,相同高度上相对湿度一直低于郊区．在市、郊区近地面层中,愈近地面风速愈小;近地面层中白天风速最大,夜间最小;白天,大气层结不稳定,湍流混合作用强,上下层风速的差别趋于减小．市区风速在低层受建筑物影响．相同高度上小于郊区风速．     

南京夏季城市局地气温时空变化特征

城市局地气候分区（Local Climate Zone,简写为LCZ）是一套用于城市气温研究的客观、标准、通用的局地热气候分类方法。基于LCZ方法对南京城市气温进行观测,分析了2016年夏季时段（7-9月）分布于南京城区至郊区的12个不同类型LCZ地块的气温时空变化特征,包括热岛日变化特征、平均热岛强度、日最高/最低温度差异、升温/冷却率差异。结果表明：各LCZ地块的热岛强度在日落后迅速增加,日落后3~5 h达到最大值,然后逐渐减小,这一现象与各LCZ地块的升温/冷却率变化特征相对应;城市化强度越高的LCZ地块热岛强度越大;午间部分地块出现城市冷岛现象;水域区（LCZ G）在白天有一定的降温效果,夜间则会产生热岛效应;各LCZ地块的夜间平均热岛强度差异明显,日最低气温差异显著高于日最高气温差异。     

西安夏季和冬季城市热岛的多时间尺度变化特征

基于自动气象站2008年逐时气温观测资料,建立了西安市夏季和冬季城市热岛强度时间序列,采用复Morlet小波变换的方法研究了城市热岛的时间尺度（变化周期）结构及其变化特征,并利用小波方差诊断了各热岛周期振荡的强度。结果表明,冬季城市热岛的尺度结构比较简单,存在24h和144～192h2个主热岛周期,夏季城市热岛的尺度结构较复杂,其主热岛周期为24h和96～120h。日变化和周变化是西安城市热岛的主要变化周期,强热岛主要出现在工作日,弱热岛主要出现在周末。此外,还讨论了引起城市热岛日变化和周变化的驱动因子及其形成机制。     

城市局地热气候预测及热岛效应缓解策略

为量化分析下垫面对局地热环境的影响,采用多用途建筑区域热气候评价模型,以深圳国际低碳城核心启动区为对象,讨论下垫面构成对热岛强度及热舒适性的影响.研究表明:最大局地热岛强度体现最热极端情况的气候差异,平均局地热岛强度反映全天气温的平均差异;夜间平均局地热岛强度高于白天;自然下垫面中,增大水体和树木的覆盖率起到的降温效果更好,而适当增加草地的覆盖率能更有效地提高室外环境舒适度.     

基于RS与GIS的北京市热岛研究

基于普适性单通道算法,利用2005年5月6日的TM数据反演北京市区的实际地表温度。在此基础上, 分析了北京市区的热环境特征、热岛分布的位置。运用GIS空间分析工具,分析了地表温度与地形特征和地表 覆盖类型之间的关系。结果表明,北京市热岛分布具有环状和带状分布特征,高程较低处和坡度较小处更容易 形成热岛中心,不同地表覆盖类型的热特征具有显著的差异。     

近50年来城市化对银川市区局地气候的影响

根据银川市基准站1951--2007年气温、降水、相对湿度、日照时间等资料,对受城市化影响的气候（城市气候）指标分别做5a滑动平均曲线,并与银川市的郊区——贺兰站、灵武站和永宁站1960----2007年的资料进行比较．结果表明,银川市出现了比较明显的“城市热岛”效应．1960--2007年,银川站与贺兰站、灵武站和永宁站的年平均气温之差的变化趋势基本一致,1980年前变化比较平缓,1980年后,平均气温差迅速上升,特别是2000年以后升幅更大．受城市化的影响,银川市区的降水量变化基本上是波动增加的,年总降水量超过贺兰站、灵武站和永宁站．随着城市规模的发展,银川市的“干岛效应”为增强趋势;而“暗岛效应”是从20世纪90年代以后才逐渐显现的．     

Outdoor thermal environmental research of the mountainous city by GIS

The study of urban outdoor thermal environment was carried out in one of the mountainous cities by using geography information system（GIS） technique which is connected with predicting and evaluating models for the outdoor thermal environment, monitoring data and simulating data. A prediction and evaluation system were set up. A typical mountainous city, i. e. , Yunyang city in Chongqing in China, was taken as an example, its urbanization trend and population growth was predicted and evaluated. The heat island intensity and its trend were simulated, the temperature field, velocity field and the humidity field were analyzed. The results show that GIS is an effective tool to deal with the outdoor thermal environment, especially for the mountainous cities with special geographical particularities. GIS can be used in the environmental management and the city planning especially for the mountainous cities.     

局地气候区与昼夜城市热岛效应的耦合关系研究

针对局地气候区框架下城市地表热环境昼夜差异研究的不足,本文基于机载LiDAR、IKONOS-2等多源遥感数据实现了局地气候区分类,重点分析了局地气候区与城市地表温度之间的响应关系及其昼夜差异.研究结果表明局地气候区类型地表温度存在显著的昼夜差异.在白天,大型低层建筑区LCZ 8地表温度最高,水体LCZ G地表温度最低.在夜间,裸土/沙土LCZ F为最冷的局地气候区,而水体LCZ G呈现了最高的地表温度.随建筑高度的升高,紧凑建筑类型区和开敞建筑类型区白天地表温度呈现下降的趋势,而夜间则表现出相反的规律.局地气候区类型的热属性在夜间(85.8%)比白天(79.5%)更容易区分.不论白天与夜间,开敞高层建筑区LCZ 4和水体LCZ G分别为建筑类型区和土地覆盖类型区中与其他局地气候区地表温度区分更明显的类型.     

城市建设强度与热岛的相关性——以重庆市开州区为例

城市建设强度是城市热岛形成与演变的主要驱动因素,为了揭示两者之间的量化关系,以重庆市开州区为例,在用地地块、规则网格和建筑斑块3个空间尺度上,使用ArcGIS提取地表温度（LST）与建设强度指标,利用SPSS分析其相关性并构建多元回归模型。结果表明：用地地块尺度上,LST与绿化率、建筑密度和容积率之间均呈现显著的负相关,与建筑底面积和总建筑面积之间均呈现显著的正相关。规则网格尺度序列上,LST与建设强度各指标之间的相关性系数随网格面积的增大而增大,在840 m网格时达到最大值;总体上LST与绿化率之间呈显著的负相关,与建筑密度和容积率之间呈显著的正相关。建筑斑块的尺度上,LST与建筑层数之间有显著的负相关关系,与总建筑面积之间有显著的正相关关系。城市建设强度直接或间接影响了城市热岛的形成与演变,而相关分析发现,建设强度指标并非都与LST之间呈正相关关系,这表明城市热岛除受建设强度的影响外,还受区域气候、城市形态、城市性质、交通方式以及建筑材质与色彩等多种因素的协同影响,是一个非线性的复杂过程。