基于遙感方法的天空開(kāi)闊度模擬及其夜間城市熱島應(yīng)用研究——以Adelaide為例.pdf

1、城市化改變了下墊面的類(lèi)型與分布，建筑物鱗次櫛比，形成了城市熱島效應(yīng)等城市微氣候研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。在不同城市，諸多研究結(jié)果表明，晴朗無(wú)云夜間的城市熱島現(xiàn)象更為明顯。在夜間，部分地面長(zhǎng)波輻射被城市建筑物遮擋，阻礙了建筑物表面和城市內(nèi)部的熱量散發(fā)，這是夜間城市熱島形成的主要原因之一。天空開(kāi)闊度(SVF)是描述城市空間形態(tài)的重要參數(shù)之一，被諸多學(xué)者應(yīng)用解釋晴朗夜間的城市熱島效應(yīng)。在天空開(kāi)闊度的計(jì)算過(guò)程中，能否深入考慮天空輻射分布的影響，構(gòu)建不

2、同云量分布狀況下的天空開(kāi)闊度計(jì)算模型，進(jìn)而分析其與城市熱島強(qiáng)度(UHII)之間的關(guān)系，對(duì)于更為合理地解釋不同天氣條件下熱島狀況與城市空間形態(tài)之間的關(guān)系，具有重要理論意義與實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以澳大利亞Adelaide中心城區(qū)作為實(shí)驗(yàn)研究區(qū)，采用大氣輻射傳輸軟件Modtran模擬方法和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，定量探討天空輻射分布對(duì)天空開(kāi)闊度計(jì)算結(jié)果的影響。在此基礎(chǔ)上，考慮不同云量空間分布對(duì)天空開(kāi)闊度計(jì)算結(jié)果的影響，提出有云條件下天空開(kāi)闊

3、度的計(jì)算模型，結(jié)合夜間城市熱島強(qiáng)度數(shù)據(jù)，構(gòu)建天空開(kāi)闊度-熱島強(qiáng)度特征空間，探討特征空間對(duì)夜間城市熱島強(qiáng)度模擬的可能，并進(jìn)而將其用于分析夜間城市熱島效應(yīng)形成的原因。通過(guò)論文研究，得出以下結(jié)論:
　　(1)天空輻射溫度與天頂角正割對(duì)數(shù)值呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，決定系數(shù)達(dá)0.99。天頂角為0度時(shí)，即城市正上空輻射溫度達(dá)到最低，在天頂角為90度時(shí)達(dá)到最高接近于近地表氣溫。模擬結(jié)果表明，天空輻射溫度分布對(duì)天空開(kāi)闊度計(jì)算結(jié)果的影響可以忽略。

4、>　　(2)通過(guò)模擬同一云量下不同云方位，計(jì)算物理意義上的天空開(kāi)闊度(SVFp)與幾何意義上的天空開(kāi)闊度(SVFg)，結(jié)果表明，云方位對(duì)SVFp計(jì)算結(jié)果影響可忽略。以四個(gè)具有典型地物特征的站點(diǎn)位置為例，結(jié)果表明云量增多，SVFp逐步增大，云量較少時(shí)，建筑物遮擋對(duì)SVFp的影響強(qiáng)于云量。SVFp與SVFg存在較好相關(guān)性，城市建筑物越密集，云量對(duì)SVFp影響越大。
　　(3)對(duì)比所有站點(diǎn)在不同云量的UHII與SVF，結(jié)果表明，UHII