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        徐州市云龍公園小氣候?qū)崪y與分析

        2022-08-23 05:22關(guān)瀅,龐琳,孫
        現(xiàn)代園藝 2022年17期
        關(guān)鍵詞:太陽輻射云龍測點

        關(guān) 瀅,龐 琳,孫 碩

        (徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇徐州 221006)

        現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下,城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),同時也面臨著伴隨工業(yè)化、城市化而來的一系列次生生態(tài)環(huán)境問題和城市問題。城市宜居水平成為當(dāng)下人們廣泛關(guān)注的重要現(xiàn)實問題。徐州作為老工業(yè)基地和資源型城市,正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展、打造淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市的加速期,生態(tài)環(huán)境問題和城市問題已然成為了不容忽視的影響城市宜居的因素。1992年《聯(lián)合國氣候變化框架公約》簽訂后,全球變暖問題逐步進(jìn)入公眾的視線。同時,冬季霧霾頻發(fā)、夏季高溫天氣、強(qiáng)對流降水、臺風(fēng)登陸等氣候問題正對人們的生產(chǎn)生活造成安全威脅。近年來,徐州市整體氣候環(huán)境也呈現(xiàn)出升溫、降濕的變化趨勢。隨著徐州市精神文化建設(shè)的深化,市民對于公園、廣場等景觀的數(shù)量、質(zhì)量需求日益突出。城市公園景觀作為城市綠地的重要組成部分,既要滿足市民休閑需求的功能,更對地區(qū)小氣候的營造、調(diào)節(jié)起到了至關(guān)重要的作用。徐州市云龍公園作為主城區(qū)開發(fā)建成較早、規(guī)模較大的綜合性公園,是徐州的地標(biāo)性城市公園景觀之一,對夏季云龍公園的小氣候進(jìn)行實測與分析研究,以期為徐州市的城市公園景觀設(shè)計提供參考。

        1 研究方法

        1.1 研究區(qū)域概況

        云龍公園位于徐州市泉山區(qū),東臨云龍山,南靠蘇堤,占地面積30.67hm2,水面面積8hm2。1958 年建成,又名燕子樓公園,經(jīng)歷幾次大規(guī)模改造后,現(xiàn)有知春島、燕子樓、荷花廳水榭等景點,園內(nèi)綠樹成蔭,環(huán)境優(yōu)雅靜謐,前往游玩的市民絡(luò)繹不絕,是一處自然與人文景觀兼?zhèn)涞木C合性公園。

        1.2 實測方案

        實測日為2021 年8 月11 日,當(dāng)日徐州氣溫為25~30℃,天氣晴,多云,東風(fēng),2 級,測試時間為7:00-19:00,測試方法為手持測量儀器移動觀測記錄,以2h 為記錄單位,具體測量工具和測量內(nèi)容見表1。觀測點的選擇以小氣候影響因子和使用頻率為依據(jù),在不同的活動場所、圍合空間等共確定17 處(圖1、表2)。

        表1 測量工具和測量內(nèi)容

        圖1 徐州云龍公園平面圖及測點分布

        表2 測點基本情況

        2 結(jié)果與分析

        2.1 空氣溫度

        實測日各測點空氣溫度范圍為27.2~42.0℃,整體呈先上升、后下降趨勢,最高為9 號測點,此處為拱橋,無遮陰,太陽光直射在橋面上,水面反射光增加灼熱感,基本無逗留游人;最低為17 號測點,此處遮陰較好,通風(fēng)且有靜水,晚上散步鍛煉的人群較多。園內(nèi)全天平均累積氣溫244.5℃(圖2),最高和最低值也分別是9 號測點254.8℃和17 號測點233.1℃,二者溫差21.7℃,整體差異較小。由此可見,云龍公園內(nèi)整體氣溫變化較為穩(wěn)定,局部小氣候特征明顯。根據(jù)各測點累積氣溫可發(fā)現(xiàn),溫度較高的多為無遮陰地點,太陽輻射對于局部溫度影響較大,如測點9、10、13;累積氣溫低的多處于樹蔭或建筑物遮陰處且靠近水體,云龍公園水體類型多,面積大,對空氣溫度的調(diào)節(jié)作用較為明顯,如測點1、3、17。

        圖2 各測點累計空氣溫度

        2.2 太陽輻射

        實測日各測點太陽輻射范圍0~1174W/m2,最大值為測點9 在13:00 左右,各個測點輻射值變化較為復(fù)雜,其中9:00-11:00 和13:00-15:00 時間段普遍偏高,19:00 后各測點輻射值趨于0,這主要和太陽照射面積、角度有關(guān),11:00-13:00 期間空氣溫度雖高,但太陽照射角度小,植被、建筑物遮陰效果明顯,太陽輻射弱。園內(nèi)太陽輻射平均值為429.67W/m2(圖3),低于平均值的均有有效遮陰,且闊葉樹種(測點1、2)優(yōu)于針葉樹種(測點4),密林效果(測點12、15)優(yōu)于疏林(測點5、6),其中測點16 雖為拉膜亭但透光率高,輻射值明顯高于測點8 傳統(tǒng)水榭建筑,測點3 雖有喬木遮陰,但種植點都在東側(cè),西側(cè)臨水,導(dǎo)致太陽輻射時間長,均值高。

        圖3 各測點太陽輻射平均值

        2.3 地表溫度

        實測日各測點地表溫度范圍為24.6~68℃,累積地表溫度差距明顯(圖4)。最高測點7 數(shù)值為320.1℃,最低測點1 數(shù)值為248.7℃,低于園內(nèi)平均值的大多有有效遮陰,測點9 空氣溫度和太陽輻射值高,但地表溫度低于測點6、7,說明地表溫度和空氣溫度不具明顯相關(guān)性,主要受太陽照射水平和鋪裝材質(zhì)影響。各測點整體溫度變化趨勢一致,但測點8、9 在9:00-11:00期間就到達(dá)峰值,后慢慢穩(wěn)定,大多數(shù)測點在13:00-15:00 期間到達(dá)峰值,19:00-21:00 期間,地表溫度大多降至最低。全天中測點1、4、8 地表氣溫變化穩(wěn)定,測點7 增幅降幅明顯,差值43.4℃。在同一時間段內(nèi)13:00-15:00 期間各測點溫度差值最大,為31.2℃。

        圖4 各測點累積地表溫度

        2.4 相對濕度

        實測日各測點相對濕度范圍為49.8%~82.1%,平均值62.7%(圖5),最高測點4 數(shù)值為65.7%,最低測點14 數(shù)值為61.2%,二者相差4.5%,園內(nèi)整體相對濕度較高,得益于大面積的水體和綠化調(diào)節(jié),局部微差主要受植被種類、圍合度等影響。各測點相對濕度變化趨勢一致,均在7:00-9:00 時間段內(nèi)數(shù)值最大,其中3 號測點最高,為82.1%,后隨著時間的推移下降,9:00-11:00 期間降幅最大,除13 號測點相對提前外,其余均在13:00-15:00 期間達(dá)到最低值,其中15 號測點最低,為49.8%,15 時后相對濕度又緩慢上升。各測點相對濕度差值也有差異,最大為3 號測點,數(shù)值為29.2%。

        圖5 各測點相對濕度平均值

        2.5 風(fēng)速和風(fēng)向

        實測日各測點風(fēng)速范圍0~3.8m/s,平均風(fēng)速1.3m/s(圖6),最高測點8 數(shù)值為2.0m/s,最低為0m/s。高于平均風(fēng)速的測點主要分布在公園南部,由于南部緊鄰市區(qū)主干道,空間開敞,空氣流通快,同時園內(nèi)環(huán)狀道路體系、水體和廣場空間也促進(jìn)了風(fēng)環(huán)境的形成。各測點風(fēng)向占比有所差異(圖7),其中無風(fēng)出現(xiàn)頻次最高,主要集中在7:00-11:00 期間,有風(fēng)測點以南風(fēng)、東南風(fēng)、西南風(fēng)為主。

        圖6 各測點風(fēng)速平均值

        圖7 各測點風(fēng)向占比

        3 小結(jié)與討論

        結(jié)合云龍公園小氣候?qū)崪y數(shù)據(jù),得出如下結(jié)論:

        (1)不同測點空氣溫度變化趨勢差異大,無遮陰地點空氣溫度增降幅明顯,建筑、植物、水體組合空間變化相對穩(wěn)定。而各測點間空氣溫度累積差值小,說明整個園區(qū)受大面積水體調(diào)控明顯,舒適度高。空氣溫度變化與相對濕度變化呈負(fù)相關(guān)性,相對濕度主要受植被數(shù)量及空間閉合度影響,一般封閉空間>半封閉空間>開敞空間。

        (2)太陽輻射水平顯著地影響著空氣溫濕度和地表溫度,而有效的遮陰能大幅度降低輻射值,且密林>疏林,建筑>植被,但一些建筑材料透光率高,如玻璃、拉膜等遮陰效果也略差。地表溫度和空氣溫度變化不具備明顯相關(guān)性,主要受材質(zhì)和遮陰影響,且受下墊面材質(zhì)影響>太陽輻射水平,相同小氣候條件下,草地地表溫度<木制鋪裝<石材鋪裝。

        (3)云龍公園南側(cè)主干道開敞空間對風(fēng)速影響明顯,東南(測點1)、南(測點4)2個入口起到了引導(dǎo)氣流、增大風(fēng)速的作用,廣場空間(測點2)因為氣壓差增加了空氣流動,所以整個園區(qū)南部風(fēng)速大于北部。同時園內(nèi)的大面積水體蒸發(fā)吸收熱量,降低氣壓,增大風(fēng)速,提高了周邊測點風(fēng)量。

        通過對云龍公園實測發(fā)現(xiàn),科學(xué)合理提高遮陰空間、水體面積、綠化面積,采用恰當(dāng)?shù)慕ㄖ?、鋪裝材料等,可以有效地調(diào)節(jié)園林小氣候,為城市居民提供更為舒適的戶外活動場所。因受時間和人員限制,未能全天候、定點觀測,雖然總結(jié)了一些規(guī)律,但對于各要素之間與小氣候的關(guān)聯(lián)性還需進(jìn)一步研究分析,從而提出更有針對性的設(shè)計策略。

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