冷却屋顶对北京城市热环境影响的模拟研究

周晓宇 王咏薇 孙绩华 任侠 郭良辰 李立 高反照率屋顶 绿色屋顶 城市热岛缓解 WRF模式

两种类型冷却屋顶(高反照率屋顶,绿色屋顶)的研究对于北京夏季城市高温的缓解作用具有重要的意义.耦合单层城市冠层模式(SLUCM)与天气研究与预报(WRF3.8)模式,采用北京市及其外围地区158个站点气象资料评估模式对照案例(case1)的模拟性能,并选取7组不同反照率屋顶案例(case2—4)和不同覆盖比例的绿色屋顶案例(case5—8)进行敏感性试验.研究结果表明:(1)在北京城市区域,高反照率为0.85的屋顶(case4)比绿色占比100%的屋顶(case8)具有更好的降温效果,case4的3 d平均降温可达到0.90℃,而case8降温为0.46℃.(2)屋顶反照率每增加0.1,会导致北京城市区域最高气温降低0.27℃;绿色屋顶比例的增大也会导致温度的降低,每增加10%,最高气温降低0.16℃.(3)两种冷却屋顶对城市热岛也存在显著的影响,在13—14时(北京时),case4与case1对比的城市热岛(UHI)降温最大差值为1.47℃,比case8的城市热岛降温更加明显.(4)在城市区域垂直高度上,冷却屋顶的降温作用可达到1.2 km,同时湍流运动存在明显的减弱;在3 d的12—18时,case4,case8与case1对比,边界层高度平均降低了669与430 m.

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