考慮植被蓋度的城市蒸散發模擬研究

陳摯 黃櫻 丁金山 石喆 邱國玉 鄢春華

北京大學深圳研究生院環境與能源學院, 深圳 518055; ?通信作者, E-mail: yanch@pkusz.edu.cn

隨著全球氣候變化, 以城市熱島為代表的一系列生態環境問題日益顯著, 給實現聯合國“可持續城市和社區”的可持續發展目標帶來巨大挑戰[1]。作為聯系城市水分循環與能量平衡的紐帶, 蒸散發是最經濟有效的城市溫度調節手段[2]。加強城市地區蒸散發的研究, 對緩解氣候變化影響和優化城市綠化方案至關重要[3]。

目前對城市樣點或斑塊尺度植被蒸散發的研究較多, 由于觀測方法的限制, 對人類直接生存的鄰里空間(neighborhood scale)的城市蒸散發時空分布特征研究有限[4]。渦度相關法(eddy covariance, EC)根據湍流統計理論, 利用風、溫、濕等氣象要素的脈動數據, 計算相應脈動量的協方差, 進而得到地表顯熱通量和潛熱通量(蒸散量)[4]。渦度相關法假設條件較少, 通過調整架設高度, 可以實現不同范圍湍流通量的觀測, 是最適合城市不同尺度蒸散發的直接觀測系統[5]。1999年, Grimmond 等[6]通過渦度相關法對城市蒸散發進行測量。近年來, 利用渦度系統陸續開展不同城市區域蒸散發觀測研究, 探究城鄉區域蒸散發差異以及不同區域的蒸散發的時間變化特征, 定性分析氣象因素對區域蒸散發的影響[7–9]。國內城市中也開展了渦度相關監測, 但主要用于碳通量的觀測研究[10–14]。世界氣象組織強調有必要進行更多城市的能量通量觀測, 這些觀測覆蓋更多地點, 能夠包括更全面的城市特征和受不同天氣影響的城市通量的季節變化[15–16]。……