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城市地表热环境值得研究
中国环保商业通讯 2015-01-08

  低碳、绿色、生态与智慧城市的建设离不开城市规划以及生态调控理念的创新。在国家自然科学基金项目和国家“973”项目的资助下,中国科学院地理科学与资源研究所副研究员匡文慧等基于同步观测的红外测温仪、红外热像仪、Landsat TM、MODIS遥感反演的地表温度以及地表辐射热通量观测数据,刻画了城乡之间、土地覆盖以及建筑材质构造地表温度时空差异,揭示了城市地表热环境形成机理,研究成果近日发表在《景观生态学》期刊。

  通常认为超大城市不透水地表快速扩张引起城市热岛,研究发现城市内部不透水地表和绿地不同结构组份之间地表热环境差异更为显著。从城市地表辐射能量平衡角度分析,地表温度的差异除与城市下垫面的地表反照率、粗超度、峡谷效应、建筑阴影密切相关外,显热和潜热通量对净辐射占比是不透水地表和绿地地表温度差异的主要原因。城市不透水地表温度相对较高主要是由于显热通量贡献更大(显热占净辐射通量68%),而城市绿地夏秋季受植被蒸腾的影响,地表温度相对较低,主要由于潜热通量贡献更大(潜热占净辐射通量58%)。这一发现为城市内部地表热环境调控提供科学论证。为缓减特大和超大城市热岛强度和改善大气热环境,城市规划与建设中应该从功能结构组份、景观结构布局和建筑材质等多方面进行科学调控。

  全面提升国家城市化质量与品质,建设集低碳、绿色、生态与智慧城市于一体的创新型城市,是城市持续健康发展的核心要素。研究团队综合应用城市地理学“空间结构理论”和城市气候学“地表能量平衡原理”两大理论,首先提出了等级尺度城市地表结构与热环境调控新的科学理念,通过应用遥感—地面同步观测、定量模型等综合手段,揭示了等级城市空间结构与地表热环境之间互馈机理,自主研发了城市生态环境监测与应急预警信息平台,发现了城市及城市群热岛调控空间规划生态阈值指标。这项成果为城市人居环境改善城市下垫面结构调控提供科学论证和解决途径,对于服务于智慧城市建设具有重要应用推广价值。

来源:科技日报
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