北京市潜在风道的数值模拟与综合识别

作     者：杨土士 王伟文 常鸣 王雪梅 YANG Tushi;WANGWeiwen;CHANG Ming;WANG Xuemei

作者机构：暨南大学环境与气候研究院广州511443 粤港澳环境质量协同创新联合实验室广州511443 

基　　金：国家重点研发计划地球观测与导航重点专项项目(2017YFB0503901) 国家自然科学基金项目(41875010、41705123) 2019广东省科技创新战略专项资金项目(2019B121205004) 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2020年第22卷第10期

页      码：1996-2009页

摘      要：过去从局地尺度和微尺度优化规划和建筑设计的角度,城市规划与建筑学科的研究者提出了构建城市区域通风廊道的思想。但对目前的特大城市和城市群而言,无论城市热岛还是污染物输送都可能涉及更大尺度范围的区域影响。结合自然地理资源条件,对城市外围待发展区域的风道识别和规划,可能更具有现实意义。本文基于空气动力学粗糙长度计算通风指数,从动力学角度初步识别出北京不同区域的通风潜力:①利用数值模拟输出的1月和7月平均水平风场发现,在背景风较强的冬季,水平风速的分布与下垫面的粗糙度保持高度一致,在北京城区东北方向存在一条明显的风道,在通过城区时受城市下垫面的拖曳影响出现显著的风速下降,在城市下风方向风速又有所回升;②与热力分析对比发现,夏季城市外的低温区域与盛行风向相悖,偏南方向上的补偿空间面积比冬季小且与作用空间的温差也小,流向城市的可利用风资源匮乏;③基于近地面温度和粗糙长度加权计算后得到通风指数,冬季为0~0.25,夏季为0~0.60,数值越小通风能力越强,受季节热力差异影响,冬季通风能力显著优于夏季。④进一步结合数值模拟的风速分布,将通风评价结果划分为4个等级,从北京市全域尺度分冬、夏两季识别了北京市的潜在风道,冬季贯穿南北的风道全长约200 km,从城市外围引入风资源,可有效提高城市自净能力,而在背景风较弱的夏季,风道贯通性较差,气流疏导能力弱,亟待区域联动优化城市群发展规划。

主 题 词：通风廊道 城市化 地表粗糙度 城市热岛 数值模拟 北京市 土地利用 土地覆盖 

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理类] 08[工学] 081303[081303] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0833[0833] 083302[083302] 

核心收录：

D　O　I：10.12082/dqxxkx.2020.200242

馆 藏 号：203986270...