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        科技動態

        沈陽生態所在城市景觀調節生態氣候效應方面取得新進展

        撰稿: 沈陽應用生態研究所 發布時間:2022-05-06

          氣候變化增加了極端高溫事件的強度和頻率,降低了人類的熱舒適性,進而對人體健康帶來一定危害。對城市而言,熱島效應的存在提高了局地溫度,導致該地區居民比郊區居民遭受更多的熱脅迫。因此,通過緩解城市熱島效應,以改善城市居民區的熱舒適性和人居環境顯得尤為重要。城市景觀調節是減緩熱島效應的有效手段,但以往的城市景觀調節研究主要關注溫度這一單一環境要素,而忽略了人體對熱環境的實際感受,因為人體熱舒適性同時受到溫度、濕度、風速和輻射等環境要素的綜合影響。

          中國科學院沈陽應用生態研究所生態氣候組聯合柏林自由大學引入綜合多個環境要素的人體舒適度作為城市景觀調節效率的評價指標,結合區域氣候模型WRF/UCM與熱舒適度模型RayMan,系統評估了白色屋頂(高反照率)和綠色屋頂(草坪覆蓋)兩種熱島減緩策略在熱浪期間對提高人體熱舒適度的有效性,并揭示了其內在機制。研究發現白色和綠色屋頂均可有效降低熱島強度,同時降低風速和輻射溫度,從而提升人體熱舒適度,整體上白色屋頂提升效率略優于綠色屋頂,尤其在夜間。白色屋頂更高的反照率和綠色屋頂灌溉均對冷卻效果有增強作用,表明了白色屋頂清掃和綠色屋頂灌溉對提高人體熱舒適度的重要性。本項研究可以加深對城市景觀調節改善人居環境熱舒適性的理解,為未來城市管理和規劃提供科學指導。

          相關研究成果以“The effectiveness of cool and green roofs in mitigating urban heat island and improving human thermal comfort”為題發表在SCI期刊《Building and Environment》(IF=6.45)上。柏林工業大學Xun Wang博士為第一作者,李輝東研究員為通訊作者。研究得到中科院青年人才項目和德國BMBF項目資助。
          
          圖1. 白色和綠色屋頂對(a)城市熱島和(b)人體熱舒適性的影響
          
          圖2. 白色屋頂和綠色屋頂對地表能量平衡特征的影響
         ?。?span lang="EN-US">a)凈輻射;(b)感熱通量;(c)潛熱通量;(d)地表儲熱
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