城市通风廊道的气候效应

【作者】 刘红年； 贺晓冬； 苗世光； 俞布； 危良华；

【机构】 南京大学大气科学学院； 中国气象局北京城市气象研究所； 浙江工业大学工程设计集团有限公司； 杭州市气象局环境气象研究中心；

【摘要】 城市通风廊道的构建是提升城市空气流通能力、缓解城市热岛、改善人体舒适度、降低建筑物能耗的有效措施,对局地气候环境的改善有着重要的作用。但通风廊道的效应以及影响因子仍缺乏深入研究。本文以杭州市城市规划中的运河二通道城市一级通风廊道为例进行了数值敏感性研究,数值模式采用城市气象多尺度数值模式,利用杭州市高分辨率地表类型、城市建筑高度、建筑密度等资料,选择不同天气类型进行数值模拟和敏感性试验,模拟范围为25km×25km,网格距为250m。本文构建了五种地表类型,分别为现状(杭州2013年现状地表类型,部分地区有建筑)、无廊道(廊道规划区域地表类型为城市,有高密度建筑)、有廊道(廊道规划区域去除所有建筑,地表类型为树木,廊道宽度1000米)、窄廊道(同有廊道,宽度改为500米)、城市廊道(廊道规划区域地表类型为城市,有低密度建筑低矮建筑)。主要结论如下:(1)城市绿色通风廊道有增加风速、降低气温、提高湿度的作用,与没有廊道相比,有通风廊道时,窄廊道和宽廊道区域风速增加可达1.4 m/s,在通风廊道下游风速也有0.2 m/s左右的增加。廊道宽度增加时,风速增加幅度和范围高于窄通风廊道。(2)与没有廊道相比,有通风廊道时,夏季降温幅度可达2.7℃,冬季降温幅度较小,约为0.6℃。在夏季,廊道下游有大面积降温区域,窄廊道的降温幅度和降温范围较小。(3)与没有廊道相比,有通风廊道时,夏季湿度增加为3%,窄廊道增加约2%,在下游较远距离也有1%的增加,冬季增加幅度较小。(4)有廊道导致的风速增加1m/s的高度大约可达60米高度,在100米高度,风速增加可达0.3-0.5m/s。在冬季,风垂直于廊道时,风速增加的高度仅约40米。廊道内降温幅度达0.5℃的高度可达100米,降温幅度0.1℃的高度可达150米。(5)离开廊道距离越远,气温、风速、湿度的变化越小,通风廊道下游250米处风速增加、气温下降、相对湿度增加的平均值分别为1.2 m/s、2.6℃、2.6%。在1000米处,风速增加、气温下降、相对湿度增加的极值变化分别为0.4 m/s、1.6℃、1.4%。在1500米处,最大降温仍有1.2℃。窄廊道的影响距离总体上小于宽廊道,城市廊道的影响最小。廊道在冬季的影响低于夏季。更多还原