广州局地气候分区及其地表能量、微气候研究
广州局地气候分区及其地表能量、微气候研究
【摘要】： 近年来,随着城市化进程的不断加速,城市范围正在逐渐扩大,随之而来的城市热岛效应问题日益突出。城市气温急剧上升,造成了城市热环境的恶化,同时伴随着暴雨等极端天气气候事件的频发,加剧疾病传播,威胁社会经济发展和城市居民身体健康。近年来,我国政府重视适应气候变化问题,结合国民经济和社会发展规划,出台了一系列适应气候变化相关政策法规,说明开展城市热环境研究具有重要意义。局地气候分区(Local Climate Zone,LCZ)是目前研究城市热岛效应最常用的城市气候分区方式,它基于不同城市形态划分了17个LCZ,对比不同分区的空气温度可以细化研究城市热岛问题。除此之外,LCZ还被用于研究城市规划、建筑能耗、室外热舒适等。本文基于免费的Landsat8遥感影像结合图像监督分类和分层分类法绘制出广州LCZ地图,研究广州市LCZ,发现广州广州共有13个LCZ分区,其中建成类型有8个,自然类型有5个,占比最大为浓密树林区LCZ A,主要分布在北部林区,城市中心以高密度建成区(LCZ1～3)为主。城市能量交换与水文运动对城市微气候产生较大的影响,是研究城市热岛问题与水涝灾害问题的基础。SUEWS(Surface Urban Energy and Water balance Scheme)模型集成了城市地表能量与水平衡研究,仅需要少量的输入项就能够模拟得到局地尺寸的城市地表能量分项、微气候参数与水文特征。虽然模型自提出以来已在欧美、中国等多个城市进行了验证,但还未在中国亚热带城市进行验证。本文利用广州地区测试数据对SUEWS模型进行验证,发现模拟能够较好模拟辐射通量(R~2在0.5～0.98范围内),湍流通量中的潜热通量模拟较差(R~2=0.25),但对比其他城市,模拟结果在合理范围内。城市空间形态与城市微气候的形成密切相关,因此,本文基于广州典型LCZ,采用SUEWS模型模拟各LCZ的地表能量和微气候表现,建成类型较自然类型LCZ白天蓄热多,近地面气温偏高,其中高密度低层建筑区(LCZ 3和LCZ 8)近地气温较其他高层建筑区高。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2020
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