城市绿地缓解热岛效应研究进展

城市热岛强烈地影响着城市生态系统,对城市气候、水文、土壤、大气环境、生物习性以及城市居民健康等产生影响.城市绿地作为城市生态系统重要的组成部分,通过改善城市下垫面的热属性,具有一定的缓解热岛效应作用.因此,选取城市热岛效应研究方法、研究尺度性、城市绿地结构和土地利用类型的降温效果、绿地与其他因素之间的交互作用等角度综述城市绿地缓解热岛效应的关系,并比较分析当前研究手段和方法的优缺点,最后在观测手段、数据来源、长期动态观测和模拟定量研究等方面对该领域的研究进行展望.     

室外植物对人体舒适度及环境满意率的影响

基于环境心理学和人体生理学,采用主观问卷调查并结合客观生理参数测量的方式,为营造人体造舒适满意的室外环境,对室外植物属性对人体舒适度及满意度的影响进行研究.在上海植物园内选取由不同颜色、大小、气味等植物构成的局部特征环境进行研究,并进行有无植物环境的对比实验,收集有效主观问卷240份,并对64位不同性别及年龄段的游客生理参数进行测试.通过比较不同植物环境下人体主观舒适度及客观生理参数的变化,研究植物的不同属性对人体舒适度及环境满意度的影响.研究结果表明:相对比无植物环境,人体在植物环境下的总体满意率和舒适度得到显著提高,而植物的颜色和气味的作用最为显著;不同植物环境下受试者的期望不同,大面积、多色彩的植物环境花草园环境的受欢迎程度最高,生理参数能从一定程度上反映人体在环境中的舒适状态,其中心率变异性与环境舒适度的相关性最为明显.     

广州大学校园夏季室外热环境测试与分析

通过对广州大学夏季室外不同下垫面的环境变量进行测试,包括空气温湿度、风速、地表温度和太阳辐射强度以及综合热指标生理等效温度(PET),最终获得了不同下垫面对热环境的影响程度.结果表明:缺少有效遮阳的条件下,不同硬质地面上方的空气温度和平均辐射温度相差不大,但比树荫下分别高出了近2.4℃和20℃;不同下垫面的PET分布趋势:树荫木质凉亭草地植草透水砖深色混凝土白色瓷砖.     

济南市旅游气候的舒适度研究

根据济南市气象站1951～2000年气象资料,分析与人体舒适度有关的气温、相对湿度、风速等气象要素的基本气候特征,研究济南市人体舒适度的时空分布特征,进而对济南市的旅游人体舒适度进行评价,探讨各气象要素对不同季节舒适度的影响以及舒适度的变化趋势,分析济南市最佳旅游时间.     

基于热环境模拟的生态园区规划研究

以苏州地区生态园区为研究对象,分析园区热岛效应的影响因素以及与规划相关的元素,利用CFD技术对现状及规划状况下的园区热环境进行模拟研究,得到不同方案下温度场、速度场及空气龄场等计算结果,对比分析,发现通过规划生态廊道、控制建筑密度及高度、提高乔木覆盖率及推广屋面绿化等手段,可以有效缓解热岛效应,提高园区舒适度.同时也为生态规划设计提供了一种新的思路.     

校园绿地春季小气候及人体舒适度效应分析

为研究不同植物群落空间对人体舒适度的影响,以东北农业大学校园绿地为对象,实地测量小气候数据,采用双因素方差分析法对5种结构类型的植物群落(乔-灌-草、乔-草、灌-草、乔木、草坪)在春季(5月)温度、湿度及温湿指数(人体舒适度)调节能力的差异进行比较.结果表明:春季校园绿地内,不同的植物群落对降温增湿均有一定的调节能力;植物群落比单一草坪具有更好的小气候改善能力,差异呈显著或极显著变化(P<0.05或P<0.01);校园绿地内乔木与乔草结构的植物群落,小气候改善能力优于乔灌草、灌草和草坪群落结构.从人体舒适度角度,建议在校园绿地建设中提高乔木与乔草结构植物群落的种植比例.     

基于Landsat数据的昆明地区热岛效应分析

利用Landsat TM数据,对昆明地表温度进行反演,在此基础上分析了昆明地区热岛效应强度以及空间分布;定量研究了地表温度和植被指数的相关性。结果表明,地表温度与下垫面类型密切相关.初步探讨了降低热岛效应和改善热环境的途径;填补了昆明地区基于遥感城市热环境研究的空白。     

6种城市下垫面热环境效应对比研究

选择6种具有代表性的城市下垫面(沥青路面、水泥路面、荷兰砖地面、草地、嵌草砖地面、大理石地面)作为观测对象,基于热红外成像技术对其地表温度特征进行观测,系统分析不同城市下垫面地表温度的日变化以及季节变化特征,并利用不同下垫面温度的时间标准差、空间标准差及时空数据标准差定量揭示城市不同下垫面地表温度的时空变化特征,对比研究不同下垫面的热环境效应,结果如下。1)不同下垫面地表温度的日变化一般呈先上升后下降的单峰形态,草地地表温度在不同季节的日变化波动差异较大。沥青的地表温度在全年均为最高,对热环境的影响较大;嵌草砖和大理石在全年的温度均较低,对热环境具有较好的缓解作用,且缓解作用在夏季最显著。2)不同下垫面地表日均温度全年均高于大气温度,表明城市下垫面对大气在一年中都有加热作用。3)气温、太阳辐射以及空气相对湿度对下垫面地表温度的影响均较为显著;气温和太阳辐射与下垫面地表温度之间呈正相关关系,对下垫面以增温作用为主;空气相对湿度与下垫面地表温度之间呈负相关关系,对下垫面增温起抑制作用。4)嵌草砖的热环境稳定性较草地和大理石要好;沥青路面的温度变化特征最能代表本研究观测区域下垫面地表温度的时空变化特征。研究结果对了解城市不同下垫面热环境具有一定参考意义,可为缓解城市热环境提供科学依据。     

井下紧急避险设施内人体舒适度预测模型

长时间处在不舒适的环境中,将对人体健康产生严重影响。井下紧急避险设施中,影响避险人员舒适性感觉的因素众多,本文选取氧气含量、二氧化碳含量、温度和相对湿度四个关键因素为研究对象,采用分级评分法,进行了系列真人模拟生存试验,获得了单一环境变量和多个环境变量条件下总计169组有效人体舒适度投票数据。经统计分析,分别得出了密闭舱室内单一环境变量与人体舒适度感觉之间的函数关系以及避险人员舒适度预测模型,分析了氧气含量、二氧化碳含量、温度和相对湿度的允许范围及调控原则。     

上海中心城区河流及水体周边小气候效应分析

选择上海中心城区6处不同类型的城市河流及水体,对其周边环境进行了温度和相对湿度的实地监测.由于水体小气候效应受到诸多因素的影响,本文通过比较各水体不同季节上下风向的温湿特征及人体舒适度效应,初步分析城市河流及水体周边的小气候效应,并探讨其主要影响因素.研究表明：（1）水体面积是影响其小气候效应的重要因素,在不同季节的实测期间,长风公园银锄湖下风向温度比上风向低1～3 ℃,相对湿度高6％～14％.（2）水体周边的建筑物布局影响水体小气候效应,中远两湾城内密集的高层建筑,改变空气自然流动状况,〖JP2〗从而影响附近的苏州河在自然环境状态下应产生的小气候效应.（3）“水绿”复合生态系统有利于河流水体小气候效应的发挥,潍坊公园附近的张家浜两岸具有开阔的绿化空间,在实测期间,上下风向的温差为1.5～2 ℃,湿度差为4～8％,人体舒适度作用较显著.（4）喷泉等人工设施强化了水体的小气候效应,实测期间太平桥绿地人工湖在喷泉开启时比关闭时上下风向温差大0.3 ℃、相对湿度差增加4％.（5）水体在暖热的春夏季比寒冷干燥的冬季具有更加明显的人体舒适度效应.     

基于多源卫星资料的太原市城市热岛效应分析

“十五”以来,太原市建成区面积不断扩大,人口数量不断增加,人为活动以及下垫面的变化会影响太原市地表温度的时空分布,城市热岛现象也随之发生变化。为了对太原市今后城市发展及生态文明建设提供科学依据,利用Aqua/MODIS、数字高程、土地利用分类、城市灯光等多源卫星资料计算太原市2003～2019年城市热岛强度和城市热岛比例指数,分析太原市城市热岛效应时空变化特征,并结合高空间分辨率的Landsat8数据分析太原市热岛区和冷岛区下垫面特征。结果表明：2003～2019年,太原市辖区各县（市、区）城市热岛效应较强的月份主要发生在7月～9月,且多在8月城市热岛效应最强,辖区各县（市、区）中小店区城市热岛效应最强;近20年来,太原市辖区各县（市、区）城市热岛强度变化趋势不同,南部的小店区、晋源区和清徐县城市热岛强度整体增加趋势明显且逐渐相连成片,在今后城市发展中应重点关注,北部、东北部和西南部郊区的强冷岛区域的面积增加显著,有效缓解了所在县（市、区）的热岛强度;在城市发展建设中,注意金属、混凝土或塑胶等建筑吸热材料对局部热岛效应的加强作用,可通过大面积水体、植被等缓解局部地区热岛效应。     

城市水体对热岛的消减效应——以南京市为例

以南京市为研究对象,利用2013年8月11日的Landsat8TIRS热红外数据,基于大气校正法反演地表温度;结合土地利用现状数据,定性分析南京市热岛的空间分布;利用缓冲区分析、剖面分析,定量分析河流、湖泊等城市水体在周边不同范围内对城市热岛的消减作用.结果表明:利用大气校正法可准确反演出南京市地表温度空间分布;南京市热岛主要出现在人口密集、工业发达地区;城市水体在300m范围内可以显著消减城市热岛现象,地表温度由水体向周围递增;城市河流比湖泊对城市热岛的消减效果更显著.     

城市绿化灌溉对气象环境影响的模拟分析

城市绿地灌溉作为城市重要的水文过程,研究其对城市气象条件的影响有利于提高城市精细化预报并理解城市水循环过程。基于WRFV3. 7. 1模式,选取Noah/SLUCM陆面及城市冠层模型,以2010年夏季一次强烈的高温热浪天气过程作为天气背景,模拟分析了城市绿化灌溉对于中国东部重要城市南京的气象环境的影响。结果显示,绿地灌溉对城市地表能量平衡存在较大的影响。城市地区潜热最大增加45 W/m~2,地表温度最大减小0. 25℃。绿地灌溉对于城市地区边界层内的气温的有降低的作用,在边界层附近下降得最为明显,而边界层以上的温度则略有上升。对于日趋严重的热岛效应,城市绿地灌溉有减弱其强度的作用,在09:00时,可以将热岛强度最大减小0. 25℃。     

干旱半干旱气候条件下夏季地表城市热岛特征与影响因素研究

利用MODIS土地利用产品提取城市建成区和郊区,以2013年6、7、8三个月的MODIS地表温度产品以及植被覆盖产品分析夏季甘肃省内干旱半干旱气候条件下的地表城市热岛特征,讨论影响地表城市热岛的主要因素。结果表明,在干旱半干旱气候条件下,地表城市热岛具有显著的昼夜差距与区域特点,表现为夜晚地表城市热岛强度大于白天;城市周围的农田、草地等生态屏障可以避免建成区地表被荒漠裸地直接包围,对于控制地表城市热岛具有重要作用,传统计算城郊温度差的方法对于衡量干旱半干旱气候条件下的地表城市热岛具有明显局限性;影响地表城市热岛的主要因素在一天中会产生变化,城郊植被覆盖度差异与夏季白天的地表城市热岛有显著相关性,夜晚地表城市热岛则可能与人类活动强度和人为热源排放有关。     

郑州市深秋热(干)岛效应初探

本文将郑州市及其近郊划分成 30个等网格点 ,从中选取具有代表性的 2 4个网格点 ,于 2 0 0 1年 11月 7- 8日同时对气温、湿度、风速分别做了观测。通过数据处理 ,绘出了郑州市秋季城市热岛效应和干岛效应的日变化图 ,同时对郑州市不同下垫面产生的热岛效应的原因也作了进一步的分析     

基于遥感数据的常州市热岛效应分析

【目的】对常州市近30年热岛变化特征进行分析,并且分析城市热岛强度与植被、水体以及其他土地覆盖类型之间的关系。【方法】以整个常州市为研究对象,利用Artis&Camahan 的辐射校正温度反演法进行了地表温度反演,分析了常州市1988—2014年的城市热岛效应及空间变化。【结果】常州市在近30年来城市热岛范围,城区主要热岛区域与建成区保持一致,大量的人工下垫面、高密度建筑等扩张,造成高温区逐渐增多,热岛效应也越来越明显。【结论】常州市的热岛分布特征与常州市的土地利用类型有较好的一致性。低温区主要集中在植被和水体的区域,植被能够有效地起到降温的作用。     

基于Landsat TM遥感数据的城市热岛效应信息提取与分析

在一定数量文献的基础上,概括了基于Landsat TM遥感数据的城市热岛效应信息提取方法以及对反演的地表温度的分析方法,温度反演方法有大气校正法、单窗算法、单通道算法,指出利用城市热岛信息,可以分析城市下垫面热岛的空间分布和结构特征、热岛的时间演化特点以及各种可能的驱动因素等。     

基于遥感技术北方城市热岛效应变化定量识别

以城市人口迅速增长和城市用地迅速扩张为显著特征,随着城市化进程快速推进,城市热岛效应也愈 加显著。为快速提取城市地表温度信息,以探究城市热岛效应的时空分布,基于中等分辨率常规易得的 2000-2018时段内Landsat 影像热红外波段的辐射信息,定位于热岛效应显著的北方典型城市长春市,采用单 窗算法,分别对不同年份的影像进行地表温度计算,并生成长春市地表温度专题图。以此为基础,结合相应 时段内的地面观测温度数据识别长春市热岛效应时空变化,探究典型区内热岛效应强度变化规律和影响因 素。结果表明,研究时段内长春市热岛效应的时序变化特征表现为夜晚较白天强,秋冬较春夏强; 空间变化 表现出明显的空间差异性,但整体上为温度高值区增加; 土地类型的热岛效应强弱关系: 建筑用地＞ 绿地＞ 林地＞ 水体。     

深圳城市热岛效应及其与香港对比分析

作为改革开放的沿海城市,深圳更能较好地反映城市的热岛效应,该文使用深圳,香港天文台和香港海岛站点的温度资料,采用累积距平和线性趋势倾向分析方法,以海岛站为参照站,主要研究了深圳市热岛效应的年际变化．季节变化和月际变化与,得出以下结论。发现发现1987年后,深圳出现了明显的热岛效应。深圳站夏季的热岛强度最大,冬季为负值,主要原因是深圳在夏季空调的使用量增加以及海陆热力性质差异,另外在冬季深圳没有烧煤取暖的问题。最后的通过深圳和香港的年平均温度变化对比,发现近年来深圳温度上升率远大于香港,究其原因,深圳在改革开放后人口规模的迅速增长及人类活动的增加导致了明显的热岛效应。     

2002-2018年北京市通州区城市热岛(冷岛)效应时空分异规律及其影响因素

北京市通州区于2015年正式成为首都市副中心。截止至2018年,已有大量的人口、工业、商业迁入通州区,使得人为活动大大增加。人为活动以及下垫面的变化会影响通州区地表温度的时空分布。为了给通州区今后的发展进行指导,本文通过MODIS数据和气象数据,得到北京市通州区城市热岛（冷岛）效应的时空分异规律,分析了地表温度和归一化植被指数（NDVI）及气象要素之间的关系。结果表明：北京市通州区1951~2018年的四季气温呈显著上升趋势;城市热岛（冷岛）与环境要素关系密切,归一化植被指数与地表温度呈显著负相关,这表明通州区的植被分布对热场具有调节作用;城市热岛比例指数与平均气温、平均相对湿度呈负相关（相关系数分别为0.012和0.119）;城市冷岛比例指数与平均气温、最大风速呈正相关（相关系数分别为0.186和0.089）。说明随着通州区平均气温的升高,通州区热岛现象减弱,城市冷岛现象增强。通州区最大风速的增加对城市冷岛现象有增强作用。通州区平均相对湿度的增加对城市热岛现象有削弱作用。可见该研究结果可以为北京市通州区城市规划和生态城市建设提供依据。