城市地表熱環境值得研究
- 發佈時間：2015-01-08 01:32:44 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
低碳、綠色、生態與智慧城市的建設離不開城市規劃以及生態調控理念的創新。在國家自然科學基金項目和國家“973”項目的資助下，中國科學院地理科學與資源研究所副研究員匡文慧等基於同步觀測的紅外測溫儀、紅外熱像儀、Landsat TM、MODIS遙感反演的地表溫度以及地表輻射熱通量觀測數據，刻畫了城鄉之間、土地覆蓋以及建築材質構造地表溫度時空差異，揭示了城市地表熱環境形成機理，研究成果近日發表在《景觀生態學》期刊。
通常認為超大城市不透水地表快速擴張引起城市熱島，研究發現城市內部不透水地表和綠地不同結構組份之間地表熱環境差異更為顯著。從城市地表輻射能量平衡角度分析，地表溫度的差異除與城市下墊面的地表反照率、粗超度、峽谷效應、建築陰影密切相關外，顯熱和潛熱通量對凈輻射佔比是不透水地表和綠地地表溫度差異的主要原因。城市不透水地表溫度相對較高主要是由於顯熱通量貢獻更大（顯熱佔凈輻射通量68%），而城市綠地夏秋季受植被蒸騰的影響，地表溫度相對較低，主要由於潛熱通量貢獻更大（潛熱佔凈輻射通量58%）。這一發現為城市內部地表熱環境調控提供科學論證。為緩減特大和超大城市熱島強度和改善大氣熱環境，城市規劃與建設中應該從功能結構組份、景觀結構佈局和建築材質等多方面進行科學調控。
全面提升國家城市化品質與品質，建設集低碳、綠色、生態與智慧城市于一體的創新型城市，是城市持續健康發展的核心要素。研究團隊綜合應用城市地理學“空間結構理論”和城市氣候學“地表能量平衡原理”兩大理論，首先提出了等級尺度城市地表結構與熱環境調控新的科學理念，通過應用遙感—地面同步觀測、定量模型等綜合手段，揭示了等級城市空間結構與地表熱環境之間互饋機理，自主研發了城市生態環境監測與應急預警資訊平臺，發現了城市及城市群熱島調控空間規劃生態閾值指標。這項成果為城市人居環境改善城市下墊面結構調控提供科學論證和解決途徑，對於服務於智慧城市建設具有重要應用推廣價值。
