6种城市下垫面热环境效应对比研究

杨雅君 邹振东 赵文利 邱国玉†

北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳 518055; † 通信作者, E-mail: qiugy@pkusz.edu.cn

摘要 选择 6 种具有代表性的城市下垫面(沥青路面、水泥路面、荷兰砖地面、草地、嵌草砖地面、大理石地面)作为观测对象, 基于热红外成像技术对其地表温度特征进行观测, 系统分析不同城市下垫面地表温度的日变化以及季节变化特征, 并利用不同下垫面温度的时间标准差、空间标准差及时空数据标准差定量揭示城市不同下垫面地表温度的时空变化特征, 对比研究不同下垫面的热环境效应, 结果如下。1) 不同下垫面地表温度的日变化一般呈先上升后下降的单峰形态, 草地地表温度在不同季节的日变化波动差异较大。沥青的地表温度在全年均为最高, 对热环境的影响较大; 嵌草砖和大理石在全年的温度均较低, 对热环境具有较好的缓解作用, 且缓解作用在夏季最显著。2) 不同下垫面地表日均温度全年均高于大气温度, 表明城市下垫面对大气在一年中都有加热作用。3) 气温、太阳辐射以及空气相对湿度对下垫面地表温度的影响均较为显著;气温和太阳辐射与下垫面地表温度之间呈正相关关系, 对下垫面以增温作用为主; 空气相对湿度与下垫面地表温度之间呈负相关关系, 对下垫面增温起抑制作用。4) 嵌草砖的热环境稳定性较草地和大理石要好; 沥青路面的温度变化特征最能代表本研究观测区域下垫面地表温度的时空变化特征。研究结果对了解城市不同下垫面热环境具有一定参考意义, 可为缓解城市热环境提供科学依据。关键词 城市下垫面; 热环境; 地表温度; 季节变化; 时空变化中图分类号 P404