苏州市城市绿化特征对城市气象的影响研究

【作者】 杨健博； 刘红年；

【机构】 南京大学大气科学学院；

【摘要】 植被下垫面是城市非均匀地表重要的组成部分之一。城市植被因其对辐射传输、地表能量平衡、气温、湿度等方面的影响而具有重要的气象效应;本文建立了能综合考虑城市植被气象效应城市植被冠层模型,充分考虑了树木冠层垂直结构对辐射传输、地表能量平衡、温度、湿度等气象要素的影响,并和城市边界层模式耦合。并以苏州市为研究区域,系统分析了城市植被的综合气象效应,结果表明:(1)苏州市现有植被分布特征可以缓解夏季高温天气的不利影响,可使该地区夏季日平均气温下降约0.4℃,降温效果在中午最明显,可使中午最高气温下降约0.8℃。(2)相同植被覆盖率条件下,树木对周围环境的降温效果优于草地。树木的降温效果在中午最显著,而草地的降温效果在傍晚更加明显。城市热岛强度会随着植被覆盖率的提高而下降。(3)植被的存在会显著影响城市地表能量平衡过程,导致净辐射和感热通量下降,潜热通量增加并导致环境湿度的升高,且在中午气温最高、水汽蒸发最旺盛时,湿度的增加也最明显(图1)。夏季当市区树木覆盖率分别为0、20%和40%时,中午苏州市区平均比湿分别为13.4、15.0和16.9g?kg。(4)基于综合考虑了多种气象因子影响的体感热压力指数(ITS)的分析结果表明,城市植被可以有效的缓解城市居民的体感热压力,且树木的效果明显优于草地,当市区树木覆盖率达到40%时,日均酷暑小时数及中午ITS指数最大值都会出现明显的降低,可以显著缓解城市居民承受的酷暑压力(图2)。(5)苏州市现有植被覆盖水平在冬季会导致该地区日平均气温下降约0.25℃,气温下降最明显的时段出现在中午12-13时,气温下降的最大幅度约为0.30℃。植被覆盖率同为20%时,苏州市区日平均气温下降约0.23℃,且中午气温下降幅度最大(约0.30℃)。当树木覆盖率进一步提高至40%时,苏州市区的日平均气温将会下降约0.84℃,中午气温最大的下降幅度约为1.05℃(图3)。总体而言,冬季季植被对城城市气象环境境的影响程程度明显小于于夏季。这一一方面是由由于冬季植被被叶面积积指数的下下降使树木冠冠层对入射射太阳辐射的的影响减弱弱;另一方面面,冬季环境境气温远远低于夏季季,因此导致致植被表面水汽的蒸发发、蒸腾量减减少,其向向大气中输送送的水汽汽通量(或或潜热通量)也会相应应减小。更多还原