盛超群,蔣文偉
(浙江農林大學 浙江,杭州 311300)
相關研究顯示,城市公園綠地不僅能美化城市生態環境,還能夠改善城市局地氣候,具有顯著的降溫增濕效果[1-2]。在具有相同的大氣候特點的范圍內,由于下墊面條件、地形及方位等因素不一致在局部地區形成小氣候,小氣候因子對公園人體舒適度產生影響[3-5]。游客參加秋季公園活動較多,此時開展小氣候環境調查與研究,探討小氣候因子的變化規律及與人體舒適度的相關性,可以為改善城市公園生態環境質量提供科學依據。
杭州市臨安區位于杭州西部,屬中亞熱帶季風氣候區,溫暖濕潤,四季分明,場地位于臨安博物館室外綠地及功臣山[6],劃分為5個研究區:建筑區、濱水區、山腳、山腰和山頂,每個區有4-6個測點,設有1個對照點。
在晴朗無風或微風的天氣下進行實驗,觀測時間08:00-17:00,手持測量儀器,距離地面1.5m,每半小時讀取一次數據。實驗儀器型號如下:TR-72WF 溫濕度記錄儀測量空氣溫度和相對濕度;TES1333泰仕太陽輻射儀測量太陽輻射值;艾測8232 風速風向儀測量風速與風向;LAI-2200C冠層分析儀測量植物葉面積指數。另外,采用相關軟件分析實驗數據。
5 個區空氣溫度變化趨勢均是先上升后下降,在13:30左右達到最高值,按空氣溫度均值大小排序為:對照點>建筑區>濱水區>山腳>山腰>山頂,對照點的空氣溫度一直高于5 個區,最高值為26.2℃。5 個區中建筑區22.3℃數值為最高,最低值均出現在08:00,山頂2.6℃數值為最低??梢钥闯錾襟w綠化能有效降低空氣溫度,且海拔越高,降溫效果越明顯,建筑區地勢低,建筑密集,植物稀疏,降低空氣溫度幅度較小,而山頂海拔較高,植被茂盛,有效地吸收熱量降低了氣溫。
5個區相對濕度均是先下降后上升,在14:00左右達到最低值,對照點的相對濕度一直低于5個區,最低值為19%。按相對濕度均值大小排序為:山腳>濱水區>建筑區>山腰>山頂>對照點,植物群落和水體能有效地提高空氣濕度,海拔越低,空氣濕度提高越多,山頂最低值僅為24%;最高值出現在08:00,其中濱水區86%為最大。山頂海拔較高,太陽輻射較強,影響了增濕效果;濱水區水面寬闊,增濕效果明顯。
5個區太陽輻射變化規律均是先上升后下降,按輻射強度均值大小排序為:對照點>建筑區>濱水區>山腳>山腰>山頂,其中對照點輻射均值為522.7Wat/㎡,5 個研究區均值都低于對照點,建筑區均值最高,為76.6Wat/㎡;山頂均值最低,為22.1Wat/㎡;其余各區均值分別為:濱水區70.7Wat/㎡,山腳24.8Wat/㎡和山腰23.9Wat/㎡。植物群落和建筑的遮擋有效減弱了部分太陽輻射,其中山地植物群落減弱輻射效果最佳。
對照點風速均值范圍0-1.7m/s,建筑區0.1-1.2m/s,濱水區0.1-1.3m/s,山腳0-0.8m/s,山腰0.1-0.9m/s,山頂0.4-1.1m/s,5個研究區風速均值最大值都低于對照點最大值,濱水區最大值為1.3m/s,與對照點最大值相差0.4m/s。植物群落和建筑的阻攔在一定程度上降低了風速,山區海拔越低,越有助于降低風速。園區主導風向為北風、東北風和西北風,無風概率為13.6%。
園區內葉面積指數均值為2.301,5 個研究區植物群落葉面積指數均值范圍1.552-2.808,其中山頂、山腳和山腰都高于園區內均值,最高值出現在山腰,為2.808;最低值出現在建筑區,為1.552;其余各區分別為:山腳2.679,山頂2.474 和濱水區1.993。按葉面積指數大小排序為:山腰>山腳>山頂>園區>濱水區>建筑區,其中山腰植物群落組成最豐富,建筑區和濱水區的植物群落長勢較差。
對照點PET 均值范圍13.0-33.5,建筑區8.0-19.3,濱水區 6.6-19.3,山腳 7.3-15.1,山腰 4.6-11.4,山頂 4.9-13.5,園區共包含“冷”-“溫暖”5 種熱感覺。各區生理等效溫度(PET)變化趨勢均是先上升后下降,在13:30 左右達到峰值,此時對照點為“溫暖”;建筑區和濱水區為“舒適”;山腰為“涼爽”,山腳和山頂為“微涼”;最低值出現在8:00 左右,此時對照點為“微涼”;建筑區為“涼爽”;其余各區均為“冷”。PET 與空氣溫度呈極顯著正相關;與相對濕度呈極顯著負相關;與太陽輻射強度呈顯著正相關。
5 個研究區小氣候因子均值變化范圍為空氣溫度2.6℃-22.3℃;相對濕度24%-86%;太陽輻射強度22.1-76.6Wat/㎡;風速0.1-1.3m/s,主導風向為北風、東北風和西北風;葉面積指數1.552-2.808。植物群落、水體和山地海拔可有效降低空氣溫度,同時增加空氣濕度,而建筑區降溫增濕程度較弱,該區植物群落組成和空間布局有待改善。生理等效溫度(PET)與空氣溫度和太陽輻射強度呈顯著正相關,與相對濕度呈顯著負相關。上述小氣候因子的變化規律及其與人體舒適度的相關性研究,可為改善城市公園生態環境和居民休閑體驗提供科學依據。