北京奥林匹克公园夏季绿地小气候及人体环境舒适度效应分析

评价城市绿地的小气候调节功能对于应对城市热岛效应与优化公园绿地设计有重要参考意义。该研究于2016年7—9 月在北京奥林匹克公园内开展了灌溉草地与荒草地、孤植树与群植树、水体与空旷地3 种绿化配置模式下共12 个样地的微气象要素观测, 分析了公园草地、公园林地和公园水体的小气候状况, 并评估了公园绿地夏季降温增湿和人体环境舒适度的特征。结果表明: (1)与空旷地相比, 公园草地夏季平均可降温1.75%以及增湿5.06%, 且定期灌溉草地的小气候调节功能明显优于荒草地; (2)公园林地平均可降温3.25%和增加湿度3.91%, 孤植树的小气候效应明显低于群植树; (3)公园水体夏季平均降温1.56%与增湿8.10%, 而且大面积水体的小气候调节效果更好; (4)综上, 北京奥林匹克公园夏季绿地平均可降温2.41%、增湿5.25%以及改善环境舒适度1.75%, 公园林地的小气候调节功能明显优于公园草地和水体。因此, 在城市公园绿地规划设计中, 建议优先布局群植树木与大面积水体, 并加强公园草地的灌溉养护, 以优化提升其公园小气候调节功能。     

鼎湖山针阔叶混交林小气候调节效应

森林小气候监测对于评价森林对全球气候变化的响应与反馈有重要意义。选取2010年鼎湖山针阔叶混交林通量塔林内气象资料及其附近气象站空旷地同时段内气象资料,对两站点的气温、湿度、地温等小气候因子的日变化及月变化进行分析和对比。结果表明:(1)混交林年均气温、大气相对湿度和地表温度分别为19.8℃、86.5%、20℃,空旷地分别为22.1℃、79.1%、24℃。混交林内年均气温与地温分别比空旷地低2.3℃、4℃,年均相对湿度比空旷地高7.4%,土壤各层湿度明显高于空旷地,表现出良好的降温、增湿、涵养水源的小气候效应。(2)二者气温、大气湿度、土壤温度的差值均为白天大于晚上,在10:00—17:00差异明显,表明针阔叶混交林的降温和增湿作用白天大于夜晚。气温和土壤温度差值在湿季大于干季,而相对湿度差值在干季大于湿季,表明针阔叶混交林的降温作用湿季大于干季,增湿作用干季大于湿季。这种小气候调节作用是由南亚热带特殊的气候条件及植被类型决定的。     

森林与空旷地空气温湿度及土壤温度的长期对比研究

森林对温湿度的影响是其生态功能的基础,为了探讨森林的这种小气候效应,本文采用小气候对比观测的方法,根据2005 -2007年观测资料,对长白山阔叶红松林与附近空旷地温度、湿度等小气候要素进行了差异性研究.结果表明,林内近地表层空气温度白天低于林外空旷地,晚间高于林外空旷地,因而具有较低的日较差.非生长季二者的月平均值差异不显著,但生长季差异明显,月平均气温最高差值出现季节与森林叶面积指数最大值出现时间一致.气温年较差的平均值林内小于空旷地,差值可达6.3℃.年均森林与空旷地土壤温度全年均表现出明显差异,以0℃为界,0℃以上,林内土壤温度低于空旷地,0℃以下高于空旷地,其中2005年1月5 cm深处土壤温度差值达到了5.3℃.空气相对湿度生长季差异较大,其中以7、8月份差异最为明显,2006年7月差值最大,达7.0％.     

夏季南京市中心-郊区-城市森林梯度上的近地层大气特征

运用定点观测法和车载传感器的流动观测法,研究了夏季沿南京市市中心-郊区-城市森林梯度的近地层大气温度(T_(N-S))、CO_2浓度(p_(N-S)(CO_2))、湿度和污染气体浓度的变化规律.结果表明,沿市中心-郊区-城市森林梯度,T_(N-S)、p_(N-S)(CO_2)、相对湿度(RH_(N-S))和污染物浓度(p_(N-S)(SO_2)和p_(N-S)(NO_2))均表现为规律性的变化,与观测点距市中心的距离间的关系可用logistic方程进行较好的拟合(R~2在0.71～0.90之间).与城市森林(S9)相比,市中心(S1)的T_(N-S)和p_(N-S)(CO_2)在一天中的任何时段均有不同程度的升高,其中,T_(N-S)升高幅度在5:00～6:00时段最小,而在17:00～18:00时段最大,分别为1.3℃和4.7℃,白天和夜间平均分别升高了3.7℃和2.1℃;而p_(N-S)(CO_2)升高幅度在1:00～2:00时段最小,在13:00～14:00时段最大,分别为7.0μmol/mol和66μmol/mol,白天和夜间平均分别升高了55μmol/mol和20μmol/mol.S1和S9点间,绝对湿度(AH_(N-S))的全天平均值无显著差异;而RH_(N-S)除了5:00～6:00时段两点均接近饱和外,一天中S9点均高于S1点,两点最大差值出现在13:00～14:00时段,S1和S9分别为37.4%和52.9%,全天平均升高了7.0%.与S9点相比,S1点的p_(N-S)(SO_2)和p_(N-S)(NO_2)在上午10:00～11:40间分别升高了0.88倍和2.1倍.表明,当前城市的一些环境因子如T_(N-S)和p_(N-S)(CO_2)相当于全球数十年或更久以后的水平.     

林下广场、无林广场和草坪的温湿度及人体舒适度

园林绿地是缓解城市热岛效应的有效途径,绿地在降温增湿方面发挥着重要作用。选择北京市万芳亭公园林下广场、无林广场和草坪作为研究对象,对三者调节城市小气候的效应进行了定量化研究。每天8:00～18:00,每2h一次分别对林下广场、无林广场和草坪的温度、相对湿度进行同步测定,连续测定7d。结果表明:在一天中的高温时段(12:00～16:00),林下广场的温度最低、相对湿度最高;在傍晚(18:00)草坪的温度最低、相对湿度最高。与无林广场相比,林下广场的降温幅度为0.3～3.3℃,平均值为1.9℃;增湿幅度为1.1%～5.9%,平均值为4.1%。林下广场的日最高温度值是最低的,可大大缩短高温持续时间,最多可缩短8h。在一天中的任何时刻,林下广场和无林广场的温度、相对湿度差异均达到了极显著水平(Duncan’s多重比较,p<0.01)。林下广场调节城市小气候的功能最佳,人体舒适度最好,是夏季人们户外活动的较佳选择。     

石家庄市滨河湿地公园秋季增湿效应

滨河湿地公园拥有良好的生态环境和多样化的景观资源。作为城市绿地系统的重要组成部分,它在调节气候、美化环境、维护区域生态平衡等方面具有不可替代的作用。于2012年10月10—12日和2013年9月27—29日、10月2、3、6日晴朗无风(或风速小于0.2 m/s)的天气条件下,在石家庄市太平河滨河湿地公园,选择不同结构的下垫面——水泥路面(宽约14 m)、乔-草绿地(宽约58 m)、灌木林(宽约22 m),对距地面1.5 m高度内的大气湿度变化情况进行了系统监测,并选择了面积相近、无植被和水体等环境因素影响的裸地进行了比测,研究了不同植被类型在秋季白天各时段增湿效应的垂向和横向变化规律,分析了各类下垫面增湿效应的差异性。结果表明:1植被覆盖区的增湿效应随环境温度升高而增强,其相关系数可达0.8以上。白天以10:00—14:00气温较高时段增湿效应最明显,平均较8:00高4%左右,较18:00高8%左右;2植被的增湿效应在近地面处较强,而自0.2 m高度向上各监测高度段以公差为1%—2%的数列递减;3秋季白天,不同下垫面的增湿效应由强到弱依次为灌木林、乔-草林、河流、水泥路面,其中灌木林较乔-草林的增湿效应强约5%—7%;4同一绿地,当结构和郁闭度无明显变化时,其增湿效应在相同季节基本稳定;5虽然秋季绿地增湿效应与夏季相比明显减弱,但绿地增湿效应与环境温度的关系、增湿效应的垂向变化特征以及不同结构绿地的增湿效应差异等在不同季节仍具有一致的规律。滨河湿地公园不同结构类型区域的合理配置,可以更有效地改善大气环境。     

上海市苏州河滨水带不同类型绿地和非绿地夏季小气候因子及人体热舒适度分析

对上海市苏州河西岸滨水带不同类型绿地(6个测点)和非绿地(4个测点)测点夏季空气温度、空气相对湿度、太阳辐射和风速4个主要小气候因子的差异进行了比较,并对各测点的人体热舒适度进行了主观和客观评价。结果表明:各测点的空气温度、空气相对湿度、太阳辐射和风速存在明显差异,平均值分别为34.1℃~37.9℃、38.2%~48.4%、138.5~506.7 W·m~(-2)和0.0~1.7 km·h~(-1)。人体热舒适度的主观评价结果表明受访者普遍认为各测点气温偏高、湿度大、太阳辐射一般、风速小,人体舒适度较差;客观评价结果表明各测点的预测平均投票(PMV)、生理等效温度(PET)和标准有效温度(SET*)分别为2.9~4.9、35.8℃~50.0℃和26.9℃~38.7℃。在绿地测点中,P3测点(非临水-灌草-半开敞空间)的空气温度平均值最低,P5测点(临水-乔灌草-半围合空间)的空气相对湿度平均值最低、但风速平均值最大,P2测点(临水-乔草-半开敞空间)的太阳辐射平均值及PMV、PET和SET*值均最低;在非绿地测点中,P10测点(临水-木制硬质铺装-开敞空间)的空气温度平均值、太阳辐射平均值及PMV、PET和SET*值均最低,P9测点(非临水-板石制硬质铺装-开敞空间)的空气相对湿度平均值最低,P4测点(临水-砖石制硬质铺装-开敞空间)的风速平均值最大。总体而言,与非绿地测点相比,绿地测点的空气温度、太阳辐射及PMV、PET和SET*值均较低,但风速较高。综上所述,受访者在绿地中的人体热舒适感觉优于非绿地,因此,建议在上海市苏州河滨水带规划设计中优先采用绿地形式,尤其是临水-乔草-半开敞空间和临水-乔灌草-半围合空间的绿地形式。     

沈阳城市森林小气候特征的研究

研究了沈阳城市森林不同生长期小气候温湿日变化特征.结果表明,城市森林不同生长期气温日变化趋势是早晨气温最低、午后气温最高,但受森林生态环境的影响,最高峰比太阳辐射峰值迟滞约2 h.一年四季气温日变幅为森林停止生长期(休眠期)＞生长季前期＞生长季后期＞生长季中期.森林生长季前期、中期、后期土壤温度为白天高于夜间,而停止生长期(休眠期)为夜间高于白天.不同生长期土温日振幅为上层(20 cm)＞中层(40 cm)＞下层(80 cm),而同一层不同生长期的土温日振幅为土层深20 cm时,生长季前期＞生长季后期＞停止生长期(休眠期)＞生长季中期;土层深＞40 cm(80 cm)时,生长季前期＞停止生长期(休眠期)＞生长季后期＞生长季中期.城市森林空气相对湿度日变化与气温和地温日变化则夜间的空气相对湿度高于白天,但不同生长期相对湿度值日变化为生长季中期＞生长季后期＞停止生长期(休眠期)＞生长季前期.     

红松阔叶混交林不同大小林隙小气候特征

利用HOBO自动气象站对小兴安岭红松阔叶混交林不同大小林隙、郁闭林分和空旷地的小气候因子进行了为期一个生长季的测定.结果表明：红松阔叶混交林林隙与对照样地的光照、地面温度和气温的日变化及其在生长季的变化趋势均呈单峰型曲线.林隙和对照样地空气相对湿度的日变化均为早晨和傍晚较高,正午较低,呈高-低-高的变化趋势;生长季内呈单峰型曲线,其中郁闭林分相对湿度最大,其次为小、中、大3个林隙,空旷地最小.林隙和对照样地降水量及降雨次数随林冠层郁闭程度的增加呈递减趋势,大林隙降雨量约为小林隙的1.4倍.在生长季内,空旷地、大、中和小林隙以及郁闭林分最大风速分别为3.34、2.97、2.87、2.41和1.84 m·s^-1.     

扬州古运河风光带不同绿地类型的降温增湿效应分析

采用LI-6400型便携式光合仪测定了扬州古运河风光带不同绿地类型气温及空气相对湿度的日变化。在夏季7：30至16：30,乔-草型和灌-草型绿地的气温均随时间推移而上升,最高值出现在12：00,但各时段的气温均低于对照点（园路）。绿地内的空气相对湿度随时间推移呈梯度下降的趋势,但绿地内的空气相对湿度明显高于对照点。研究结果表明,与对照点相比,2种绿地类型均具有明显的降温增湿效应,且乔-草型绿地的降温增湿效应优于灌-草型绿地。此外,乔-草型绿地的垂柳（Salix babylonica L．）林中,距林地中心越远,林地的降温增湿效应越弱。