张硕
- 作品数：12 被引量：147H指数：7
- 供职机构：北京市气候中心更多>>
- 发文基金：中国气象局气候变化专项北京市科技计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球农业科学建筑科学更多>>
- 京津冀城市群热岛定量评估被引量：43
- 2017年
- 在采用城乡二分法估算区域范围内多个城市地表热岛强度(Surface Urban Heat Island,SUHI)时,如何选择城镇化影响最小的周边乡村背景是一个技术难点,提出了一种基于地形、土地利用、植被覆盖和城市夜间灯光指数来确定乡村背景的SUHI估算方法,并建立了基于SUHI和热岛比例指数(Urban Heat Island Proportion Index,UHPI)的城市热岛强度定量评估方法。利用上述方法,基于长时间序列MODIS和NOAA卫星资料,开展了京津冀城市群11个平原城市热岛时空变化分析与评估,并开展了社会经济驱动因子对城市热岛大小的影响评估研究,同时结合未来京津冀一体化发展提出相应参考建议。研究结果表明:(1)建立的SUHI估算方法能有效监测城市群热岛年/季和昼/夜变化,近5年(2010—2014)年均SUHI≥3℃的热岛总面积1926km^2,但在热岛最强的夏季白天可达7386 km^2(占行政区域面积的5.8%);排名前四的分别是北京(2351 km^2)、天津(1883km^2)、唐山(889 km^2)和石家庄(611 km^2),显示出超大、特大城市及资源性城市贡献了大部分城市群热岛面积;各中心城区平均SUHI和UHPI分别为3.0℃和0.61,热岛评估达到较严重等级以上的城市占到73%,表明当前城市群整体热岛处于严峻现状;(2)1994、2004年和2014年夏季白天城市群强热岛面积分别为190、1975、4539 km^2,各中心城区平均SUHI分别为1.2、2.6、3.2℃,UHPI分别为0.29、0.58和0.69,热岛评估等级分别为"一般"、"较严重"和"严重"等级,反映了20年来京津冀城市群热岛迅速增强增大事实;(3)各城市年均热岛面积增加2—86 km^2/a,强热岛面积增加主要发生在超大城市,北京、天津强热岛区之间的最短空间距离从1994年的94 km逐步缩减到2014年的52 km,未来存在形成"京津区域热岛群"的可能,建议在京津之间建立"绿色生态屏障"来消除这种可能性;(4)城镇人口数、国内生产总值和用电量都极大地影响着京津冀�
- 刘勇洪房小怡张硕栾庆祖权维俊
- 关键词：京津冀城市群
- 基于气象研究的城市通风廊道构建初探——以南京江北新区为例被引量：20
- 2017年
- 利用南京江北新区的气象观测数据、NCEP全球再分析资料和卫星遥感数据,采用统计分析、数值模拟以及地表温度反演技术,综合分析了江北新区的背景风场特征和城市热岛分布状况;并结合江北新区土地利用现状及未来规划资料,构建了其核心规划区域的通风廊道系统。结果表明:(1)江北新区主导风向为偏东风,局地存在山谷风和水陆风,风速主要集中在2~4 m·s^(-1)风速段,且近10年呈下降趋势;(2)在空间分布上,城镇、工业园区风速较小,同时是强热岛区域且有热岛连片发展趋势;长江、老山和林地等冷岛区风速较大,空气较为清新,可利用其与城镇进行空气交换;(3)结合当地气候条件、地形特征、用地类型及未来规划,以山体地势为脊骨,以顺势输引主导风向为基本,以沟通冷源和弱风区为目的,构建了东北—西南走向的1条主通风廊道和3条次通风廊道,以及东南—西北、东—西走向的8条局部通风廊道;并对通风廊道的走向、宽度、布局等提出控制指标和构建策略。
- 党冰房小怡吕红亮程宸杜吴鹏刘勇洪张硕杨帆
- 关键词：风场特征
- 面向适应的精细化城市通风廊道规划气象评估技术研究及应用
- 2019年
- 随着城市规模的快速扩张,大量的人工建筑代替了原有的自然下垫面,造成了城市局地气候的显著变化,其中近地层风场的变化是城市化影响局地气候的一个重要方面。建筑物的存在增加了城市下垫面的粗糙度,降低了城市街区内部的空气流通效率,恶化了城市局部地区的通风环境,增强了城市热岛效应.
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- 关键词：通风环境精细化气象
- 面向城市规划的热环境与风环境评估研究与应用——以济南中心城为例被引量：35
- 2017年
- 在城市尺度规划中如何定量评估规划方案对热环境与通风环境的影响是一个技术难题。基于遥感和GIS技术,建立了一套面向城市规划的热环境与通风环境评估指标和技术方法,其中热环境可采用遥感估算的地表热岛强度(SUHI)、热岛比例指数(UHPI)以及生态冷源等级进行评估;通风环境评估则包括背景风环境和地表通风潜力两方面,前者可通过气象观测统计或数值模拟得到,后者可根据下垫面动力粗糙度长度(RL)和天空开阔度(SVF)进行估算。基于城市形态学模型,RL可以由建筑密度和建筑高度进行估算,SVF可由高分辨率数字建筑高程模型进行估算。在此基础上进行通风潜力等级划分,并采用通风潜力指数(VPI)定量评估一个地区的总体通风状况。应用上述指标和方法,利用2015年济南6月12日Landsat 8卫星资料、2013年1∶2 000基础地理信息资料和2020年城市规划资料,对济南中心城区规划前后热环境与风环境进行了定量评估,并基于生态冷源、热岛强度、地表通风潜力和背景风初步开展了济南中心城通风廊道规划应用,同时给出了相关规划策略和建议。研究结果显示:(1)文章建立的热环境与风环境评估指标和技术方法可有效应用于城市规划前后变化评估中;(2)热岛强度、地表通风潜力的高低与城市分区功能定位和土地利用类型有直接关系,规划后(2020年)热岛比例指数(UHPI)从0.31增加到0.38(均为"较轻"等级),通风潜力指数(VPI)从0.89("好"等级)降至0.74("较好"等级);(3)初步构建的3条一级廊道和10条二级廊道规划方案,将有利于缓解济南中心城区热岛效应和增强城市空气流动性。
- 刘勇洪张硕程鹏飞陈鹏魏来房小怡
- 城市规划气候评估与通风廊道设计技术研究与应用
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- 1.研究目的：气候是一种自然资源，是城市赖以发展的重要载体，如不重视气候与城市间的相互协调，很可能会造成难以逆转的严重后果。相反，若在城市规划中前瞻性地考虑气候，可为制定合理的规划方案提供科学依据。加强气候对城市规划的引...
- 关键词：
- 关键词：城市规划方法计算方法
- 1971─2012年长江中下游地区水稻洪涝时空分布特征被引量：8
- 2019年
- 【目的】为长江中下游地区地区性防涝排涝部署提供依据。【方法】基于1971─2012年长江中下游地区426个气象站点逐日降水资料,通过分析洪涝发生频率、洪涝强度和洪涝发生站次比,研究了长江中下游地区年度洪涝灾害时空分布特征和覆盖水稻关键生育期洪涝灾害时空演变特征。【结果】研究区中度、重度洪涝发生频率所占比最大,中度洪涝发生频率主要集中在湖北、湖南、江西、浙江;重度洪涝发生频率集中在湖南、江西、浙江;特涝发生频率集中在安徽北部与江苏。同时,1971─2012年间研究区域洪涝发生影响范围总体年际尺度变化不明显,洪涝强度20世纪90年代最强,但整体有降低趋势。从研究区水稻物候期来看,影响范围最广强度最大集中发生在7─8月,早稻与一季稻分别处于灌浆成熟期与拔节孕穗期。【结论】在研究区域加强农业气象监测密度,重点可在研究区内(安徽北部、江苏、湖南、江西、浙江)早稻进入灌浆期与一季稻拔节孕穗期前期进行水利设施建设,依靠研究区地势特点与农田生态自身环境稳定性,预防和排除水稻洪涝灾害。
- 王慧芳吴立栾庆祖郭伟王芊邢佩张硕高燕虎
- 关键词：水稻洪涝时空分布特征
- 基于多元资料的成都市2049远景发展战略规划气候可行性论证被引量：4
- 2019年
- 配合2015年成都市2049远景发展战略规划编制,利用成都市气象和空气质量观测数据、卫星遥感、地理信息及城市规划土地利用资料,对该市风、热/冷环境和大气环境进行计算分析,结果表明:①成都市主导风向为NE,年平均风速为1.2m/s,静风频率高达34%,冬季风速最小。市域内风速总体呈东北向西南递减趋势,西部沿龙门山岷江口和湔江口为市域2处主要通风口。21世纪00年代城市集中区风速较20世纪80、90年代显著减少,NE和NW风向上减少可达0.5m/s。②该市较强等级以上热岛面积由1992年的53.6km^2发展至2014年的798km^2,且热岛中心呈现多极化。高级别生态冷源集中于龙门山和龙泉山,大规模城市扩张与沿山坡耕地是热/冷环境恶化的重要原因。③成都大气环境状况不佳,空气污染程度呈现城区—近郊—远郊递减特征。2007—2014年城区PM10和NO2平均浓度分别为0.116mg/m^3和0.054mg/m^3,均未达国家环境空气质量二级标准。④绘制了成都市城市气候分析图,并结合实地调查、土地利用现状以及发展诉求,形成了城市规划气候建议图,将全市划分为6类规划分区,明确了对气候影响程度不同的各类空间,进而为成都市2049远景发展战略规划提出了气候可行性建议。
- 程宸房小怡王信杨袁慧张硕覃光旭杜吴鹏
- 关键词：城市战略规划
- 风云三号卫星陆表温度产品在城市热环境监测评估中的应用被引量：4
- 2018年
- 一、引言
由于城市化的发展,人类消耗了大量的物质和能量,产生了大量废弃物和无效热量,形成了城市热环境景观,最显著特征就是城市热岛与城市高温.随着全球城市热岛和城市高温现象呈现不断加剧的趋势,对城市生态环境的影响越来越显著,已成为21世纪面临的重要生态环境问题.
- 刘勇洪张硕张硕王慧芳潘蔚娟
- 关键词：城市化环境监测温度卫星城市生态环境
- 面向适应的精细化城市通风廊道规划气象评估技术研究及应用
- 杜吴鹏房小怡刘勇洪程宸党冰邢佩王昕媱张硕黄宏涛杨若子
- 随着城市规模的快速扩张，大量的人工建筑代替了原有的自然下垫面，造成了城市局地气候的显著变化，其中近地层风场的变化是城市化影响局地气候的一个重要方面。建筑物的存在增加了城市下垫面的粗糙度，降低了城市街区内部的空气流通效率，...
- 关键词：
- 关键词：城市热岛效应
- 北京雾和霾临界气象条件的气候变化特征被引量：16
- 2017年
- 近年来北京市频繁遭受雾和霾天气的影响,表现为天数增多、持续时间增长的特点,这一变化越来越受到专家学者的重视。气象条件是雾和霾污染形成的客观因素。利用北京市观象台多年雾和霾天气(2013-2015年)和气象要素(1961-2015年)观测资料,从气候变化角度出发,研究雾和霾临界气象条件的气候变化特征。研究结果表明:对雾和霾的形成有促进作用的临界气象条件是日平均风速≤1.9 m/s,日相对湿度≥76%,偏南方向的风向;对雾和霾的形成有抑制作用的临界气象条件是日平均风速≥2.6 m/s,日相对湿度≤69%,日降水量≥0.5mm。1961-2015年北京市观象台低风速日数呈增加趋势,且多为西南方向,高风速日数呈减小趋势,污染物清除能力下降,对污染物的累积起关键性作用;相对湿度较高的日数呈减小趋势,相对湿度较低的日数呈增加趋势;日降水量较大的日数呈下降趋势。三种气象条件中相对湿度条件随年代的变化有利于雾和霾的消散,而风速风向和降水量条件随年代的变化不利于雾和霾的扩散和沉降。但有研究表明,在雾和霾污染的形成消散过程中,风速条件起决定性作用,故北京地区较低风速日数的增加是导致大气污染的重要原因。此外,不利的风向条件加重了北京地区污染物的积累聚集。
- 杨若子房小怡高云熊亚军马京津邢佩党冰张硕
- 关键词：气候变化
