蒙月蘭 劉青 羅清云 余夢舒 呂聰明



摘? ? 要:全球氣候變化所引起的極端氣候現象頻發,如何有效應對和緩解極端氣候所帶來的復雜性和威脅,已經成為全球關注熱點。本研究以江西省南昌市2018年初冰雪災害、2019年中干旱災害為契機,以南昌市青山湖區鳳凰城鳳鳴苑居住區為例,運用ENVI-met氣候數值模擬技術對住宅區微氣候進行模擬分析,并將受災調查實測數據進行擬合分析。結果表明:(1)不同的居住區空間形態,形成小氣候不同,微氣候因素因受空間形態影響產生差異,其中,風速較空氣溫度、相對濕度對微氣候的影響更大,同一空間類型,處于主導風向的空間微氣候影響更大。(2)極端氣候下,綠化在不同的微氣候環境里,因空間形態,時間范圍不同,產生的影響程度不同。
關鍵詞:ENVI-met; 微氣候; 極端氣候; 居住區; 南昌
中圖分類號:TU984.12? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ?DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2020.10.010
Coupling Relationship Between Microclimate and Extreme Climate in Residential Area
MENG Yuelan, LIU Qing, LUO Qingyun, YU Mengshu, LV Congming
(College of Landscape Architecture and Art Jiangxi Agricultural University, Nanchang, Jiangxi 330045, China)
Abstract: Extreme climate phenomena caused by global climate change occur frequently. How to effectively deal with and mitigate the complexity and threat brought by extreme climate has become a global hotspot. In this paper, taking the ice and snow disaster in the beginning of 2018 and the drought disaster in the middle of 2019 in Nanchang city as an opportunity, took fengmingyuan residential area in Fenghuang city, Qingshanhu district, Nanchang city as an example, used ENVI-met climate numerical simulation technology to simulate and analyze the microclimate of residential area, and fitted and analyzed the actual data of disaster investigation. The results showed that: (1) Different spatial forms of residential areas led to different microclimates ,and the microclimate factors was different because of the influence of spatial form. Among them, the wind speed had a greater impact on the microclimate than air temperature and relative humidity. For the same space type, the spatial microclimate with dominant wind direction had a greater impact.(2) In the extreme climate, greening in different microclimate environment, due to the different spatial form and time range, had different impact.
Key words: ENVI-met; microclimate; extreme climate; residential area; Nanchang
隨著全球氣候變化加劇,各種極端天氣所引起的干旱、洪澇、冰雪災害等頻發,對城市造成了嚴重影響,成為制約城市可持續發展的重大問題。研究表明,極端溫度和降雨指數變化與城市化相關[1],城市形態指標與極端氣候變量相互作用[2],城市街道峽谷所引起的微氣候變化,將改變人的熱舒適度體驗[3],城市建筑和綠化本身及其組合形態等方面對微氣候也有顯著影響[4-5],因而積極推動氣候適應型城市建設,是推動我國城鎮化高質量發展的必然要求[6]。ENVI-met軟件具有對城市微氣候環境模擬分析對比,并進而提出優化方案的作用得到重視[7-8]。居住區作為城市市民生活休憩最為密切的場所,如何構建有效應對氣候變化和城市化所帶來的雙重影響的宜居環境是宜居城市建設的重要內容。
目前,居住區多從熱環境、風環境、污染物、人體舒適度等方面進行研究[9-13],針對極端天氣條件下,城市居住區綠化損害和空間微氣候關系的研究還鮮有涉及。本研究從居住區空間微氣候環境及其綠化對極端天氣響應的耦合研究,以期明晰居住區空間形態與微氣候的關系,微氣候對綠化應對極端氣候的影響。
1 材料和方法
1.1 試驗地概況
據氣象觀測數據,2018年1月25~31日,南昌市出現降雪與為期一個星期的積雪情況,造成較為嚴重的影響。繼2018年雪災之后,2019年7月15日~12月31日南昌市出現干旱期,園林綠化受到嚴重的干旱影響。
為使樣地具有代表性和典型性,本次研究依據居住區建成時間較長,內部植被長勢良好的原則,同時結合前期廣泛調查基礎,選取南昌市紅谷灘區鳳鳴苑居住區作為研究對象。期望通過調查研究,分析極端天氣下的城市小氣候與居住區的空間構架的耦合關系,并提出相應的預防及改善措施建議。
南昌地處江西中部偏北,介于東經115°27'—116°35'、北緯28°10'—29°11'之間,屬于亞熱帶季風濕潤氣候,年平均氣溫17℃,多年平均降水量1 600~1 700 mm,冬季多偏北風,夏季多偏南風。鳳鳴苑居住區共建有47棟住宅樓,外圍北面45、46、47 號樓,東北面26、27 號樓、西面44、43、42、41號樓,南面40和39號樓為32層的高層建筑,其余均為7層的多層建筑(圖1)。內部綠化主要為香樟(Cinnamomum camphora)、垂柳(Salix babylonica)、女貞(Ligustrum lucidum)、廣玉蘭(Magnolia grandiflora L.)、樂昌含笑(Michelia chapensis Dandy)、銀杏(Ginkgo biloba L.)等喬木為主。冰雪極端天氣主要受損喬木為香樟和垂柳,干旱極端天氣主要受損喬木為香樟、垂柳、女貞、樂昌含笑、雞爪槭(Acer palmatum Thunb)、櫻花(Cerasus sp.)?,F場調查極端天氣受損的喬木分布(圖2,圖3)?,F根據居住區植物造景及建筑規劃相關規范及實地調研、數據分析,運用小氣候模擬軟件 ENVI-met 對居住空間與極端氣候的耦合關系進行分析和總結。
1.2 數據采集
小區空間數據采用小區規劃圖及現場查證比對確定,小區綠化對兩次極端氣候的響應,通過實地對受損、受害植被個體特征(樹高、冠幅、胸徑)及損害特征(枝干損傷、凍害、旱害)進行觀測和定位,居住區空間環境微氣候采用ENVI-met 4.4.3模擬軟件進行分析。
1.3 ENVI-met模擬分析
1.3.1 植物參數設定 設置軟件模擬主要涉及兩種植物類型:喬木、草本。由于受到軟件網格高度的限制,草本選擇植株高度為0.5 m的草木,喬木選取在這兩次極端氣候受損嚴重的喬木,其中以香樟(樹高15 m,冠幅 8 m) 、廣玉蘭(樹高7 m,冠幅5 m)以及垂柳(樹高15 m,冠幅10 m)作為研究喬木。
1.3.2 初始環境參數設定 分別選取2018年1月26號及2019年11月23號為模擬起始的日期,模擬的初始基本氣象參數以南昌市氣象局公布的逐時氣候數據為背景數據,對于其他參數采用 ENVI-met 提供的默認值,模擬總時長為24 h,每1 h輸出一組數據,輸出數據主要有氣溫、風速、相對濕度等指標。取一天中最典型的一個時間段進行模擬,14:00是一天中溫度較高的一個時間點,以六小時為間隔左右再選出兩個時間點進行模擬,分別為8:00和20:00。考慮到模擬區域周邊環境條件與模擬核心區域類似,流入邊界條件選擇循環式邊界條件。根據實地測量及該住宅區的建筑平面圖,在ENVI-met軟件SPACES建模功能中建立實測區的現狀模型。在模型研究區域建立基礎值設定中,平面x,y軸方向上模擬區域尺度為440 m×440 m,水平網格數為220×220(分辨率為2 m)。由于實測區內建筑物最大高度為48 m,,根據軟件對三維模型的垂直高度要求為Z≥2Z Hmax( Hmax為模擬區內最高建筑高度) ,因而豎直z軸方向上設置分辨率2 m的網格共50個,符合數值模擬高度的要求[14]。
2 結果與分析
2.1 冰雪災害氣候下居住區空間形態的ENVI-met模擬及分析
2018年1月26號~2018年2月6號持續低溫10天,其中,1月26號和1月29號兩天為雨夾雪天氣,受到極端天氣冰雪脅迫,大量喬木折枝受到損傷。根據現場調查,得出圖4結果,鳳鳴苑居住區此次冰雪天氣受災的樹種主要為:香樟、垂柳、女貞、廣玉蘭、樂昌含笑。結合植物的損傷情況,運用ENVI-met模擬居住區微氣候,分析居住區空間形態對極端天氣下微氣候的影響。
空間的范圍是由圍合、覆蓋、隆起或下沉3種方式構成[15],居住區本為一個大空間,又因居住區空間內植物與建筑排布情況劃分出多個空間。小氣候是因下墊面性質及地形的不同,局地范圍內所形成的獨特氣候[16],不同的空間形態,小氣候不同。因此本研究結合ENVI-met微氣候模擬數值結果及居住區植物與建筑排布,將居住區劃分成多個空間,并歸為兩種類型:半圍合空間類型(A)及圍合空間類型(B)(圖5)。居住區中心建筑為西南向東北的排列形式,北側兩排建筑為西北向東南排布,而這兩排建筑東西側中間分別規劃了一塊綠地,并各自形成兩個圍合空間。其他建筑排布基本為東西走向排布,居住區西側外圍一排建筑和北側外圍兩排建筑均為高層建筑,其他為多層建筑,建筑與建筑之間因排列方向不一樣,形成夾角,又結合居住區綠化種植情況形成為圍合空間。居住區綠化長勢良好,道路與道路之間由綠化圍合且形成一個圍合空間。經分析,ENVI-met模擬的小氣候區域與劃分的空間范圍基本一致。
2.1.1 冰雪天氣的相對濕度與居住區空間形態的耦合關系 由ENVI-met微氣候模擬數值圖像看出,數值隨顏色變化,數值大的顏色偏紫紅,數值小顏色偏藍;因此,圖6~8相對濕度較高區域主要集中在居住區東北側和西南側,居住區東北側喬木損傷較為嚴重,西南側大部分區域相對濕度比較高,但是損傷喬木沒有東、北、東北側嚴重。根據模擬數值,圍合空間相對濕度范圍在66.79%~81.34%,半圍合空間相對濕度范圍在58.59%~73.36%。實際調查得出,喬木損傷主要分布在B3、B4、B5的半圍合空間,圍合空間喬木損傷密度較小,喬木損傷最嚴重的區域在位于東北側的圍合空間A3。早上8:00,居住區的北側東西橫排的建筑(45~47棟)北面相對濕度比南面高,喬木損傷嚴重;居住區東側東西橫排的建筑西面的相對濕度比建筑的東面稍低,喬木折枝西面比東面嚴重;居住區西側東西橫排的建筑(44~41棟)西面的相對濕度比建筑的東面低,喬木損傷嚴重主要在西面。14:00~20:00時間內,居住區東側東西排布建筑,建筑西面的相對濕度比東面高,喬木損傷主要在西面。由此得出,冰雪天氣下,位于居住區主導風向的范圍,植物損傷嚴重;其中,圍合空間比半圍合空間相對濕度大,喬木損傷更嚴重嚴重,同一半圍合空間內,相對濕度愈大,喬木受損越嚴重,喬木在14:00~20:00之間受冰雪影響最大。
受冬季風及居住區建筑排列形式及綠化長勢影響,居住區閉合空間相對濕度比較高,但沒有受到風的影響,因此在圍合空間范圍內喬木受損相對較少。
2.1.2 冰雪天氣的空氣溫度與居住區空間形態的耦合關系 由ENVI-met微氣候模擬數值圖像看出,數值變化隨顏色變化,3個時間點的最低溫度分布呈逆時針變化。8:00空氣溫度由居住區東北側向西南側遞增,14:00空氣溫度由居住區北側向南側遞增,20:00空氣溫度由居住區西南向東北遞增,該變化符合太陽運轉規律。8:00居住區北側、東北側及東側第一排建筑周圍空氣溫度較低,為1.21~2.30 ℃,14:00居住區北側空氣溫度較低,為1.51~2.53 ℃,22:00居住區空氣溫度中部低,四周高,整體在0.84~1.61 ℃之間。圖6、7、8的空氣溫度模擬數值結合居住區空間類型分布得出,半圍合空間比圍合空間空氣溫度低,圍合空間內空氣溫度相對圍合空間的邊緣低,圍合空間邊緣是由綠化與建筑組成,圖中紫紅色區域為綠化帶,城市物候相關研究表明,當每日平均空氣溫度(BAT)>10℃時,城市植被開始發揮顯著的降溫作用,但是當BAT <10℃時,平均而言會略有變暖[17]。分析結果表明,極端冰雪天氣下,位于冬季風主導風向的居住區東側、東北側及北側全天低溫,空氣溫度<1.61 ℃,雪融速度慢,導致樹冠長時間積雪的壓迫作用使枝干折斷或者彎曲倒伏[18];從居住區中部往西南方向之后植物損傷相對減弱,主要原因是居住區綠化長勢良好,多常綠樹種,形成天然的擋風屏障,加上居住區建筑的排布,北側高層建筑呈60°角由西北向東南排布,綠化沿道路種植,形成圍合空間,阻擋冬季冷空氣的入侵。
2.1.3 冰雪天氣的風速與居住區空間形態的耦合關系 通過ENVI-met微氣候模擬數值圖像分析出,數值較大區域顯示顏色紅紫色呈點帶狀分布在居住區入口處。居住區東北側,北側居住區入口的風速最大,風速1.26~4.43 m·s-1,根據實際調查情況,受冰雪災害影響嚴重的喬木主要集中在入口。根據圖像顯示,圍合空間受風速影響較小,半圍合空間受風速影響大,且半圍合空間多處于居住區外圍,受冬季風北風和東北風影響,居住區東北側及北側半圍合空間的綠化損傷最嚴重。46與47棟之間的入口及26與27棟之間的入口風速相對整個居住區其他區域高,喬木折損嚴重。居住區北側及西側外層建筑屬于32層的高層建筑(41~47號樓),其他均為七層多層建筑的居住區建筑規劃,外圍的高層建筑阻擋了來自東北方向的主導風,風速隨入口道路延伸至內部并逐漸遞減,因此居住區內部風速比較低且平均,圍合空間的綠化受冰雪災害影響相對較小。
2.1.4 小 結 通過實際調查及ENVI-met模擬數據結合分析,分別從影響微氣候基本因素相對濕度、空氣溫度、風速進行梳理得出以下分析結果:從相對濕度方面,受冰雪脅迫損傷的喬木主要在相對濕度比較高的圍合空間,其中,居住區東北側喬木損傷最為嚴重。從空氣溫度方面,受冰雪脅迫損傷的喬木主要集中在溫度比較低的半圍合空間,居住區北側、東北側及東側最為嚴重。從風速方面,受冰雪脅迫損傷的喬木主要集中在居住區風速比較大的東北側、北側、東側;居住區的入口區域,喬木損傷最為嚴重。
同一時間段內,相對濕度高,風速大,空氣溫度低的區域,喬木折枝嚴重;冰雪天氣下,同一居住區內,空間組合類型不同,形成微氣候不同,半圍合空間受風速影響大、溫度及相對濕度受風速影響而變化;極端冰雪災害下,圍合空間內的相對濕度比半圍合空間高,圍合空間空氣溫度比半圍合空間空氣溫度低,圍合空間的風速比半圍合空間的風速低,由此得出,圍合空間喬木在極端冰雪天氣下損傷主要是受相對濕度和空氣溫度影響,半圍合空間喬木損傷主要是受到風速的影響。居住區的建筑規劃是外高內低,綠化密度大,生長茂盛,半圍合空間受冬季風影響,冰雪不能及時融化,并在晚上降溫后再度結冰,因此居住區的北側、東北側半圍合空間喬木受凍折枝嚴重,木質細脆的喬木折枝更為嚴重。
香樟主要分布在居住區的外圍及居住區高層建筑的周邊,其他喬木主要分布在居住區內部的道路旁,垂柳分布在水體周邊。居住區出入口處的行道樹,受到冬季風的影響,空氣溫度低,積雪壓迫作用,造成嚴重的損傷;水域周邊的喬木多為(垂柳、廣玉蘭、女貞、樂昌含笑),損傷程度僅次于居住區外圍的喬木,居住區中心部分屬于圍合空間,風速影響不大,但綠化密度大,相對濕度高,空氣溫度低,冰凍時間長,積雪壓迫造成喬木折枝受損。
由此得出,ENVI-met微氣候模擬軟件可用于冰雪天氣時居住區微氣候模擬,在初期規劃設計完成后,可運用軟件模擬冰雪天氣下居住區的微氣候,數據可參考歷年冰雪天氣出現的同一區域氣象數據,增強居住區空間形態規劃建設的合理性,從規劃初期開始預防冰雪天氣下居住區內部人物不必要的損傷。例如,居住區風口及外圍的喬木種植應選擇木質韌性強、抗風性好的樹種。在建成區,遇到極端冰雪天氣時,可通過ENVI-met模擬微氣候環境數值,及時作出相應的防護措施,對居住區內長勢茂盛密集的喬木進行適當的修剪,保證居住區通風性,降低相對濕度。
2.2 干旱災害氣候下居住區空間的ENVI-met模擬及分析
2019年8 ~11月,南昌市續高溫并且降雨量少,造成了大量植物干枯。根據氣象預報,2019年11月24號之后開始持續降雨,因此,本研究選取11月23號作為干旱期的調研時間,在干旱期的后期,氣象條件符合。本研究地點也出現不同程度的植物枯死情況,其中香樟、垂柳、女貞、樂昌含笑等喬木干枯嚴重(圖9)。從現場調查總結來看,植物干枯的現狀多為葉子干枯掛在樹上或是枯黃掉落,屬于干旱引起的萎蔫癥狀。ENVI-met是一種用于模擬地面植物空氣相互作用的整體三維非流體靜力學模型[11]。運用ENVI-met模擬環境,可以分析干枯喬木與居住區微氣候的耦合關系,進而得出居住區空間與極端氣候的響應關系。
2.2.1 干旱天氣相對濕度與居住區空間的耦合關系? 根據圖10~12的模擬圖像顯示,數值較大區域顯示顏色紅紫色,數值較小區域呈藍色。居住區不同的空間形態,形成不同小氣候,相對濕度也跟隨其變化而發生變化,其中,圍合空間內的相對濕度比較低,圍合空間的邊緣相對濕度比較高。8:00,圍合空間的相對濕度比半圍合空間相對濕度低;14:00~20:00時間內,圍合空間比半圍合空間相對濕度高;主要劃分圍合空間的高大喬木的綠化帶相對濕度較高。結合實際調查得出的干枯喬木分布,干枯的喬木主要集中在圍合空間內,其中垂柳雖處于相對濕度較高的綠化帶上,但樹木干枯的比較嚴重,主要原因與垂柳本身的耐旱性相關,垂柳對水分供應要求高[19],雖然垂柳種植在水體旁邊,但水域已經干枯,且水域為硬質不透水鋪裝,無滲水性,高溫天氣加上長時間無雨天氣,直接導致垂柳干枯。
居住區空間形態影響相對濕度的分布情況,在圍合且綠化好的空間里,相對濕度比圍合邊緣相對濕度要低,總體上較半圍合空間相對濕度要高。水是植物生長的根本要素之一,持續高溫,不降雨,相對濕度低直接加速植物枯萎。
2.2.2 干旱天氣空氣溫度與居住區空間的耦合關系據圖像顯示(圖10~12),數值變化隨顏色變化,數值較大區域顯示顏色紅紫色,數值較小區域顯示藍色,且分布不均。根據枯死喬木所在的位置及模擬圖像顯示,枯死喬木主要集中圍合區域,即8:00空氣溫度模擬圖顏色為紫紅色,空氣溫度比較高的區域,大多數枯死喬木主要集中在居住區的西北側,以及中部湖心周圍,居住區東北部出現樹葉干枯缺水狀態。8:00,圍合空間的空氣溫度比半圍合空間的空氣溫度高1.42 ℃,14:00~20:00時間內,主要的綠化帶(高大樹木)空氣溫度比較低,其他空間的空氣溫度均在21.03~22.62 ℃,居住區湖心區、北側及東北側空氣溫度較高,跟太陽高度角有關,居住區北側高層建筑及茂密的綠化形成投影,起到降溫作用,是內部空氣溫度比這些區域空氣溫度低的主要原因之一。秋冬季的時候,南昌主要吹東北風和北風,而居住區的空間形態使得居住區西側的圍合空間及居住區的湖心圍合空間形成溫度較高的區域,其他幾個圍合空間也形成了較高溫區。由此看出,居住區的空間形態影響空氣溫度,在一個以高層建筑和良好綠化圍合的空間內,空氣溫度會比半圍合空間及矮層建筑與綠化圍合的空間低。居住區南面出現低溫區主要與太陽照射角度和建筑相關,長時間的陰影遮蓋,使該區域相對其他位置溫度低。總的來說,植物受干旱脅迫最嚴重區域主要在長時間空氣溫度高的圍合空間里。
2.2.3 干旱天氣風速與居住區空間的耦合關系? 根據據圖像分析得出(圖10~12),受風速影響比較大的是居住區的各個入口,尤其是居住區北側和東北側,其次是南側。由于建筑排布的形式,以及居住區北側多種植高大的香樟,形成一個圍合空間,使得居住區內部受風速影響不大。居住區東北側主要受到冬季風影響,圍合的綠植比較矮,建筑為低層建筑,建筑排布為東西方向排布,風能夠吹到第二排建筑的范圍,由于第二排建筑旁邊為道路,種植了長勢良好的行道樹銀杏、香樟、女貞等形成一個天然屏障,阻擋了風的吹入。居住區南側因為建筑為矮層建筑,入口處與居住區道路相連接,風隨著道路吹入居住區向圍合區邊緣逐漸降低。
由此得出,居住區空間形態影響風的流動,長勢良好的植物形成帶狀屏障可以阻擋及減速風的流入,建筑排列可以改變和阻擋風的流向,因此圍合空間里風速比較低,使空間更加悶熱,加快樹葉蒸發作用,導致喬木枯死。
綜合得出,相對濕度與空氣溫度、風速呈反相關,空氣溫度與風速呈正相關(圖13)。相對濕度低,空氣溫度高,風速大的圍合空間喬木受干旱脅迫嚴重。
2.3 冰雪災害與干旱天氣下居住區空間形態對微氣候影響綜合分析
調研數值與ENVI-met微氣候模擬數值結合分析得出,同一居住區內,空間組合類型不同,形成微氣候不同。極端冰雪天氣下,圍合空間內的相對濕度比半圍合空間高,空氣溫度隨太陽高度角變化而變化,圍合空間的風速比半圍合空間的風速低。干旱天氣下,圍合空間相對濕度比半圍合空間低,8:00居住區圍合空間空氣溫度比半圍合空間空氣溫度高,14:00~20:00的時間段內隨太陽高度角變化而變化,向陽方向的區域空氣溫度高,圍合空間風速比半圍合空間風速低。兩種極端天氣下,相對濕度與空氣溫度風速均呈反比關系(圖13)。從兩次極端天氣模擬的微氣候模擬數據看,植物起調節氣溫作用,冰雪天氣下,居住區圍合植物帶(高大喬木)空氣溫度高,相對濕度低;干旱天氣下,圍合植物帶(高大喬木)空氣溫度低,相對濕度高,符合城市物候相關研究結果。在冰雪天氣下,日平均氣溫低于10 ℃,居住區植物起增溫保暖作用;半圍合空間受到冬季風影響,居住區風口及東北側,北側氣溫偏低,植物升溫作用慢于風速,因此居住區東北側、北側植物受損嚴重,居住區圍合空間風速影響不大的區域,植物升溫相對與居住區最外層的植物快,茂盛的喬木降低風速,融雪速度加快,喬木損傷減弱。在干旱天氣下,居住區植物起降溫作用,相對濕度與空氣溫度成反比,因居住區的空間形態,東北風難以深入到內部,內部圍合空間風速減弱,加上綠化茂盛,植物與植物之間取水競爭大,闊葉常綠樹種葉片面積大、植物與植物之間蒸騰作用等都促使圍合空間的溫度增高[20-21],相對濕度降低,闊葉常綠植物干枯的更快。
3 結論與討論
3.1 結 論
本研究在實地調研基礎上歸納總結鳳鳴苑居住區空間形態,根據居住空間形態指標,將居住區劃分為兩大類別,圍合空間及半圍合空間。運用ENVI-met軟件模擬不同居住區空間形態下的極端天氣微氣候影響因子,探索居住區空間形態對極端天氣的響應研究,主要結論如下:
(1)冰雪天氣,在冬季主導風方向,居住區半圍合空間的綠化積雪壓迫,風速加重綠化損傷影響;圍合空間綠化茂密,冰雪壓迫喬木損傷嚴重,應及時清理積雪、做好防風措施和適當修剪茂密的樹枝。(2)干旱天氣,空氣溫度受太陽高度與居住區空間形態的影響,在向陽區域,空氣溫度高、相對濕度低的圍合空間,植物受干旱脅迫影響更嚴重,在背陽面的半圍空間綠化受干旱脅迫影響稍低。(3)兩種不同極端氣候,主要的受災空間與空間微氣候相關而有所差異。冰雪天氣下,空氣溫度越低,相對濕度越大,風速越大,積雪時間越長,喬木折損越嚴重,半圍合空間喬木折損密度更大;干旱天氣下,空氣溫度越高,相對濕度越低,風速越大,植物蒸騰作用,水分缺失快,加重干旱脅迫影響,圍合空間較為嚴重。(4)不同極端天氣下,綠化受影響的主要時間段不同,冰雪天氣主要為晚上,干旱天氣主要影響在白天。
3.2 討 論
因全球氣候變化大,極端氣候的關注度也逐漸增加,城市極端氣候與人們生活息息相關。近年,對居住區微氣候的研究不斷深入拓展,主要在光照[25]、空氣顆粒物[26]、水景設計[22]、建筑組合[23]和綠化率[24]等方向探索微氣候與居住區的關系。南昌市2018年的冰雪災害[27]及2019年的干旱導致園林綠化損傷嚴重[28],其中居住區綠化受到嚴重影響,經過綜合調查,遴選了園林植物受損較為嚴重的鳳鳴苑居住區為本次研究代表,通過調研損傷植物,居住區的風速、溫度和濕度變化,結合居住區空間形態分析,做出居住區微氣候模型,模擬微氣候環境,分析極端氣候對人們的居住區微氣候帶來的影響。從氣候變化引起植物反應,再結合軟件模擬微氣候的新角度研究居住區微氣候環境,以期為居住區規劃設計提出更為詳盡的極端氣候應對措施與規劃依據,降低極端天氣帶來的危害,構建更為安全宜居的居住區空間。
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收稿日期:2020-06-08
基金項目:國家自然科學基金項目(31660230); 江西省教育廳科技計劃項目(GJJ170253)
作者簡介:蒙月蘭(1993—),女,漢族,廣西貴港人,在讀碩士生,主要從事園林生態與景觀設計研究。
通訊作者簡介:劉青(1977—),男,漢族,江西贛州人 ,副教授,研究生導師,博士,主要從事城市林業與景觀設計研究。