校园绿色空间布局对微气候的效应研究

本研究以河南农业大学校园为例选取了3个具有不同绿色空间布局形式的测量样点,在人行高度上进行了9 d的风速、风向、温度、湿度、热辐射的数据采集。通过对实测数据分析,秋季静风天天气下,半围合式绿色空间布局的风速、风向变化小于开敞空间和行列式绿色空间布局;相比于其他布局形式,半围合式布局降温1.41℃、增湿4.08%、降低辐射119.25 W·m~(-2),对微气候的改善有明显效果。     

郑州市居住区建筑布局对风环境的影响

快速的城市化进程中,高密度城市中的不同建筑布局带来的风环境改变的问题日益受到关注。研究选取郑州市区不同方位上离市中心不同距离、不同布局的"宝景花园""东郡香域巴黎""帝湖花园"和"非常国际"4个住宅小区,并对其风速进行测量记录,研究小区的建筑布局对风环境的影响。结果显示:春季静风状态下,距离市中心由远及近的小区风速有减小趋势;不同布局特点的建筑风速大小有差异,呈现为点状式行列式围合式。     

基于实测和数值模拟的建筑布局对居住区风环境的影响

为优化居住区的风环境,选取郑州市区不同方位上距离市中心不同远近、不同布局的4个住宅小区,对其风速进行测量记录,结合数值模拟软件ENVI-met研究小区的建筑布局对风环境的影响。结果表明:春季静风状态下,距离市中心由远到近,实测风速有减小趋势;不同布局特点的建筑风速大小明显不同,点状式行列式围合式;ENVI-met数值模拟与现场实测结果有较好的吻合度,绿化的改变对风环境有一定的优化作用。     

辽东山区人工红松林小气候的影响特征研究

采用对林外和林内小气候定位观测的实验方法,以辽东半岛站2013年9月—2014年8月的观测数据为基础,从温度、湿度、风速风向、降雨量、土壤温度(土壤深度:5cm、10cm、20cm、40cm、80cm)等因子对草河口人工红松林林外林内的小气候要素差异性分析,得出了以下结论:保温作用:林内对环境温度影响效果平均在4%左右;林外温度越是向极端情况发展时,影响的效果越显著;在不同土壤深度中,林内的各个土层温度都减小了土壤的温度变化;保湿作用:林内月平均湿度基本高于林外;林内平均提高环境湿度5%左右;林内外的湿度白天低于晚上,成U字形曲线;当外界湿度达到70%以上时,红松林有提高湿度的作用;当外界湿度低于80%时,红松林有降低湿度的作用;防风作用:红松林影响空气地表层的风速明显,平均降低35.5%的风速;涵养水源:林木生长的最旺盛期时对林外降雨影响效果是最明显的,减少降雨量在70%以上。红松生长的最旺盛期时对林外降雨影响效果是最明显的,减少降雨量在70%以上;林木对于降水的影响表现为:森林能增加大气的垂直降水;森林可以减少地表迳流;森林能增加水平降水。     

国槐榆叶梅组合林地的生态因子变化

为探索国槐林与其乔灌组合栽植林地的环境因子变化,试验研究了3种植物组合林地(国槐乔木林、榆叶梅灌木林、国槐和榆叶梅乔灌组合林)内的温度、湿度、风速和光照强度等环境因子的变化,并以各林地旁的空旷地作为对照。结果显示:乔木林温度变化较大,组合林温度变化较小;乔木林风速与对照基本相同,组合林和灌木林均能降低林地风速,其中灌木林风速降低得最多。林地内湿度有轻微的变化,乔木林的空气相对湿度升高了5%,灌木林湿度无明显变化,组合林湿度降低了2%;乔木林光照强度降低了73%,组合林光照强度降低了19%,灌木林降低了4.7%。总之,组合林温度变化小,可以降低风速和湿度,维持较高的光照强度,即国槐和榆叶梅乔灌组合配置的林地各项生态指标最佳。     

不同绿化改造方案对小区微气候环境影响的ENVI-met模拟研究

【目的】利用数值模拟不同绿化布局方案对居住区微气候的影响,以期获取最优绿化方案。【方法】以广州某老旧小区为研究对象,选取典型湿热天气条件,对研究区的室外微气候要素进行测量;利用模拟软件ENVI-met构建实况数值模拟模型,将模拟结果与实测值进行对比分析,验证模型精度和质量;对研究区预设的3种绿化方案微气候特征进行模拟分析。【结果】清理灌木后温度较现状平均升高0.1℃,湿度平均降低0.51%,可适当改善低处通风情况;去除乔木后温度升高近0.4℃,湿度降低1.18%,整体风速明显增大;屋顶简单式绿化具有一定的降温增湿效果,温度降低0.16℃,湿度增加1.17%,风速较现有绿况变化不大。【结论】ENVI-met能够较好地预测温度和湿度的日变化趋势,能有效地评估老旧小区空间的营造与绿化改善效果。     

高青县大雾特征及气象要素相关性分析

通过对高青单站2007—2016年大雾观测资料进行统计分析,发现高青单站大雾季节变化和日变化明显。大雾发生期间随着大雾强度的增加,相对湿度增大,温度3 h变化量减小,温度露点差减小,气压3 h变化量减小,风速减小。通过回归方程找出不同强度等级大雾的预报因子,雾的预报因子为相对湿度、温度露点差;浓雾的预报因子为相对湿度、温度、温度露点差;强浓雾的预报因子为温度3 h变化量、气压3 h变化量。根据各预报因子建立不同强度等级大雾的预报模型。     

近56年来新疆策勒县潜在蒸散量变化及影响因子分析

【目的】对策勒县潜在蒸散量变化特征进行分析,近而为评价该区域气候干湿状况提供一定的参考依据。【方法】基于策勒县近56年气象数据,依据Penman-Monteith模型计算得出该区1960-2015年逐日潜在蒸散量值(ET_0),并利用一元线性回归、Mann-Kendall检验及小波分析法分析ET_0的变化趋势、突变年份及周期性特征,最后结合主成分分析法探讨影响研究区潜在蒸散量变化的主要气象因子。【结果】①策勒县年均潜在蒸散量为784.23 mm,且以-4.83 mm/年趋势减小;②四季潜在蒸散量的变化一致,均呈减小趋势,其中春季ET_0的年际变化率为-1.60 mm/年,减少最为明显;③潜在蒸散量在1986年出现了一次明显的减小突变,小波分析发现年ET_0存在9、21、29年的变化周期,第一主周期为29年,其次为21年;④研究区潜在蒸散量的减少主要受平均风速的影响。【结论】近56年来策勒县ET_0的变化整体为波动下降的趋势,而除风速外降水的增加也是其ET_0减小的原因之一。     

盐碱地不同种类乔木林地生态因子的变化

为了解盐碱地不同种类乔木林地的生态因子变化,本文研究了8种(北栾、国槐、白蜡、馒头柳、法桐、刺槐、金叶槐、垂柳)林地内的温度、湿度、风速和光照强度等环境因子变化,并以各林地旁的空旷地为对照。结果显示:各林地内温度均高于对照(国槐林除外),其中金叶槐林和刺槐林气温最高,其行间较空旷地高0.27℃和0.25℃;湿度以白蜡林、法桐林和国槐林增加较多,北栾林次之,刺槐林和垂柳林湿度无变化,馒头柳林湿度略低于对照,金叶槐林株行间湿度变化最大;各林地的风速变化值均小于或等于对照(白蜡林除外),其中金叶槐林降低最多,株间降低了0.65m/s、行间降低了0.43m/s,其次是法桐、刺槐和馒头柳林;各林地的光照强度均下降,光照较强的林地为北栾林、垂柳林,光强为全光照的71.83%~85.1%;其次是白蜡、馒头柳、刺槐,为42.03%~65.57%;再次为金叶槐、国槐和法桐,仅为8.89%~30.88%。此外,不同树种株间与行间的温度、湿度、风速和光合强度等变化趋势基本一致。综合分析认为金叶槐林、刺槐林和法桐林的生态效益较高。     

1961-2010年鲁南地区参考作物蒸散量时空分异特征及气候归因

使用鲁南地区6个气象站1961-2010年逐日气象数据和Penman-Monteith方法计算了各站参考作物蒸散量,利用K-W检验、M-K突变检验、回归分析、相关分析等方法对鲁南地区ET0的时空分异特征和影响因子进行分析。结果表明:鲁南地区年ET0平均值在1 000~1 100mm之间,日照与内陆站差异显著;近50年微山、滕州、费县、枣庄年ET0呈极显著下降趋势,倾向率为-2.56~-3.48mm·a-1,临沂和日照变化趋势不显著;鲁南地区ET0夏季最大,春季次之,冬季最小;微山、滕州、枣庄、费县夏季ET0气候倾向率占年ET0气候倾向率的49%~67%。年ET0极显著减小的主导因子是平均风速或太阳辐射。夏季ET0极显著减小的主导因子是太阳辐射,内陆站春季、秋季、冬季ET0显著减小的主导因子是平均风速,日照站春季ET0极显著增大的主导因子是水汽压差。     

建筑和绿化布局对郑州市居住区小气候的影响

选取郑州市多层植物单一(帝湖多层)、多层植物丰富(宝景多层)、高层植物相对较好(天下城)的3类居住区为观测对象,实测温度、风速等气象要素,采用WINSCANOPY分析仪分析实拍鱼眼图像获得表示建筑布局和植物冠层结构相关的设计变量。通过定点测量和相关性回归分析探讨建筑和绿化布局对小气候的影响。结果表明,各居住区的气温与风速模式明显不同,帝湖多层平均气温为28.2℃,宝景多层平均气温为25.7℃,天下城高层平均气温为26.6℃。气温与居住区内的天空视图因子、总定点因子、建筑宽高比、建筑密度呈正相关,与植物视图因子、建筑视图因子、建筑容积率呈负相关。天空视图因子每增加10%,空气温度上升0.6℃。建筑和绿化布局对风速也能造成一定程度的影响。在夏季白天居住区,半开敞的高密度建筑布局和植物群落结构配置丰富的多层居住区具有较好的户外热条件。     

黑河流域参考作物蒸散量与气象因素的相关关系研究

【目的】研究黑河流域参考作物蒸散量(ET_0)与气象因素间及各气象因素间的相关关系,精确估算和预测黑河流域ET_0.【方法】基于黑河流域17个气象站点1960-2014年逐日气象资料,在利用Penman-Monteith公式计算逐日ET_0的基础上,分析ET_0与气象因素的年际变化特征,将通径分析法和主成分分析法相结合,从线性关系和方差贡献2个角度综合探讨ET_0与气象因素间及各气象因素间的相关关系.【结果】近55a间黑河流域年均ET_0、平均温度和降水量呈增加趋势,平均相对湿度、平均风速和日照时数呈递减趋势.平均温度和平均风速间以及平均相对湿度、日照时数和降水量间线性关系显著,平均相对湿度主要受平均温度的主导影响;线性关系和方差贡献分析气象因素影响程度结果基本一致,影响程度排序:平均相对湿度>降水量>平均风速>日照时数>平均温度.【结论】单因素作用方面平均相对湿度为影响ET_0变化的主要因素,平均温度主导平均相对湿度的变化,多因素共同作用方面日照时数与降水量相组合是ET_0波动性变化的主导因素,多方面的共同作用造成黑河流域ET_0呈上下波动式的增加趋势.从不同角度综合分析能更全面探寻ET_0与气象因素间及各气象因素间的相关关系,为ET_0的变化特征提供科学依据.     

风沙环境下防风挡沙墙复变作用规律的风洞模拟

  目的  风沙防护是干旱环境下人类基础设施建设和维护的关键工程问题之一,为探明不透风防风阻沙措施风沙运移的变化规律,筛选特殊风沙区域防护体系构建合适设置参数。  方法  采用风洞模拟对不同风向夹角条件下防风挡沙墙的气流速度场、风沙流结构以及沙粒阻截率/输导率的变化规律进行研究。  结果  （1）迎风侧模型4倍障高处始终为气流急剧变化的拐点,且不随着指示风速的变化而变化;当指示风速小于10 m/s,背风侧弱风区或静风区的范围随着指示风速的增大而增大,大于12 m/s则呈相反规律;同一指示风速作用下,随风向夹角的增大有效防护范围逐渐增加。（2）迎风侧积沙主要集中于近地表0 ~ 10 cm,平均占总输沙量的85.31%;45°、60°、75°与 90°4 种风向夹角条件下背风侧输沙量主要集中在20 ~ 30 cm高度范围内,分别占总输沙量的71.25%、88.75%、85.25%、86.00%。（3）背风侧0 ~ 10 cm高度层沙粒截留随指示风速的增加而增加,75°夹角时最大,平均为95.64%;10 ~ 30 cm高度层沙粒输导随着指示风速的增加有增大趋势,45°夹角时最大,平均为81.09%。  结论  指示风速的变化对防风挡沙墙气流速度场变化规律影响不显著,而对背风侧弱风区或静风区的范围影响较大,75°时有效防护范围最佳;迎风侧输沙量随高度的增加逐渐减少,背风侧随高度的增大呈现出先增加后减少的变化趋势;作为防风阻沙措施风向夹角应设置为75°左右。      

宁夏平原农田防护林小气候效应及对玉米产量的影响

【目的】农田防护林具有改善生态环境、调节小气候、提高农业生产力水平等重要作用,通过探 讨宁夏平原农田防护林的小气候效应及对作物产量的影响,为宁夏平原农田防护林的科学规划等提供参考和指 导。【方法】选取具有代表性的新疆杨农田防护林,测定防护林不同距离处的风速、空气温度、空气湿度、土 壤含水率及玉米产量,分析农田防护林的小气候效应。【结果】随着与防护林距离的增加,风速呈现先升高、 后降低、再升高的趋势,距林带 1 H（防护林树高）处风速最大,5 H 处风速最低,整体上风速比对照点降低 38%;0.5 H 处空气温度最低,5 H 处空气温度最高,3~10 H 处的空气温度变幅度较小;空气湿度呈现先降低、 后升高、再降低的趋势,0.5 H 和 5 H 处空气湿度较高,空气湿度比对照点增加 5.1%;林网内的土壤含水率 先增加后减小,0.5 H 和 1 H 处土壤含水率最低,5 H 处土壤含水率最高;0.5 H 处玉米平均株高比对照点降低 102 cm,产量比对照点减少 26.3%,整体上林网内产量提高 8.8%。【结论】宁夏平原新疆杨防护林对小气候因 子的影响随防护距离的不同存在变化,整体上具有降低风速和空气温度、提高空气湿度和土壤含水率、提高玉 米产量的作用,建议提高农田林网化率,改善农田小气候,增加作物产量。     

橡胶产量与气象因子的灰色关联性及逐步回归分析研究

运用灰色关联分析理论,对橡胶2010年每月产量及气象因子关联度进行分析。结果表明:影响橡胶产胶量的9个气象因子按照关联度由大到小依次排列为日照最高气温平均湿度平均气温最小湿度蒸发量风速最低气温雨量;进一步的逐步回归分析表明,胶量与雨量呈显著的负相关,与灰色关联性分析的结果一致。     

滇中高原森林生态站冬春季森林小气候特征研究

以滇中高原森林生态站辅站点昆明树木园的麻栎+栓皮栎混交林与云南松林为研究对象,采用定位观测对林外和林内小气候,通过分析林内外空气温度及湿度、光照强度、土壤温度、风速5个气象因子,探讨区域内典型林分的小气候特征。结果表明:麻栎+栓皮栎混交林与云南松林对气象因子的影响是显著的,林内光照强度、土壤温度、风速明显低于林外;林内空气湿度显著高于林外;林内的月均气温、最低气温均高于林外,最高气温低于林外。林内外空气温度变化呈现早晚低、日间高的变化趋势;空气湿度变化规律呈现早晚高、中午低的变化趋势;太阳辐射强度日变化均呈现倒"U"型曲线;土壤温度随着土壤深度的增加,差值逐渐减小;风速变化呈现早晚低、日间高的趋势。无论是麻栎+栓皮栎混交林还是云南松林,空气温度与空气湿度的相关性最高。     

近60年桂西北喀斯特地区气候与参考腾发量变化及成因分析

根据桂西北喀斯特地区7个国家气象站1951-2011年逐月气象资料,采用Penman-Monteith公式计算逐月参考腾发量(ET0),分析各气象因子及ET0的年际变化特征,并计算ET0对太阳净辐射、气温、风速和相对湿度的敏感系数,探讨ET0近60年的变化成因。结果表明:桂西北地区气温呈小幅升高趋势,温度增长量变化范围为0.004-0.186℃/10a,60年平均气温上升范围为0.024-1.116℃;日照时数、风速及相对湿度呈极显著减少趋势,降雨量减少趋势不显著。敏感性分析表明,桂西北地区ET0最敏感的气象因素为相对湿度,其次为太阳净辐射和气温,风速对其影响最小;气温和太阳辐射的敏感系数呈单峰型分布,夏季较大,风速敏感系数呈单谷型分布,夏季较小,相对湿度敏感系数在雨季较小;桂西北地区日照时数和风速的减少对ET0的负贡献率分别为-3.49%和-1.51%,气温的升高和相对湿度的减少对ET0的正贡献率分别为1.36%和3.36%,负贡献大于正贡献,导致ET0下降。研究阐明了日照时数和风速的减少是引起桂西北ET0变化的主要原因。     

柑橘树液流变化规律及其影响因素

介绍了热平衡茎流计的原理,以宜昌市柑橘树为原料,通过野外盆栽试验,应用包裹式茎流计和便携式气象仪分别测量了柑橘树茎液流的日变化和同期的气象变化过程,并用Stata软件对树茎液流与主要气象因子的关系进行了相关分析。结果表明：（1）柑橘树茎液流速率在晴天多云和阴天的变化均呈现多峰曲线,白天变化比较明显,夜间由于没有辐射且温度低、湿度大,几乎没有液流;（2）柑橘树液流速率与太阳净辐射、大气温度、土壤温度呈正相关,而与大气相对湿度和瞬时风速呈负相关,其中太阳净辐射和大气温度为主要影响因子,大气相对湿度次之,土壤温度和瞬时风速与柑橘植株液流速率的相关性很小,可以忽略;（3）柑橘树蒸腾速率与液流速率的决定系数达到了0．886,表明用包裹式茎流计测定的液流量来估计蒸发蒸腾量是有效可行的。     

阜阳市边界层风速变化特征分析

该文利用2014—2016年阜阳探空站探空数据资料,分析阜阳市边界层地面到300m、600m、900m高度的风速变化特征,结果表明,阜阳市边界层风速的变化与季节变化关系密切,即春季最大,冬季次之,夏季最小;从地面到300m平均风速随高度增加很快,而在较高的层次300~900m,风速增加变缓;边界层300~900m风速随高度的变化并不一定是越来越大,经常出现600m高度上风速大于900m的情况。     

西北型日光温室内风速分布及其与室外风速和通风面积的关系

通风对调节温室内小气候有重要作用。试验通过对温室内、外共10个观测点不同高度风速的测量分析,研究了西北型节能日光温室内的风速分布规律及室外风速与通风面积对室内风速的影响。结果表明,西北型节能日光温室中的风速日变化呈双峰曲线;风速在水平方向上的分布由东到西差异不大,由南至北呈V字型分布;温室内的风速折减率随高度的增加而增加;室内温升值随通风面积的增大而减小。西北型日光温室最佳通风面积比是18%~25%。