徐州市云龙公园小气候实测与分析

2022-08-23 05:22滢,庞琳,孙
现代园艺 2022年17期
关键词:太阳辐射云龙测点

关 滢,庞 琳,孙 硕

(徐州生物工程职业技术学院,江苏徐州 221006)

现代经济发展模式下,城市化进程不断推进,同时也面临着伴随工业化、城市化而来的一系列次生生态环境问题和城市问题。城市宜居水平成为当下人们广泛关注的重要现实问题。徐州作为老工业基地和资源型城市,正处于转型发展、打造淮海经济区中心城市的加速期,生态环境问题和城市问题已然成为了不容忽视的影响城市宜居的因素。1992年《联合国气候变化框架公约》签订后,全球变暖问题逐步进入公众的视线。同时,冬季雾霾频发、夏季高温天气、强对流降水、台风登陆等气候问题正对人们的生产生活造成安全威胁。近年来,徐州市整体气候环境也呈现出升温、降湿的变化趋势。随着徐州市精神文化建设的深化,市民对于公园、广场等景观的数量、质量需求日益突出。城市公园景观作为城市绿地的重要组成部分,既要满足市民休闲需求的功能,更对地区小气候的营造、调节起到了至关重要的作用。徐州市云龙公园作为主城区开发建成较早、规模较大的综合性公园,是徐州的地标性城市公园景观之一,对夏季云龙公园的小气候进行实测与分析研究,以期为徐州市的城市公园景观设计提供参考。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

云龙公园位于徐州市泉山区,东临云龙山,南靠苏堤,占地面积30.67hm2,水面面积8hm2。1958 年建成,又名燕子楼公园,经历几次大规模改造后,现有知春岛、燕子楼、荷花厅水榭等景点,园内绿树成荫,环境优雅静谧,前往游玩的市民络绎不绝,是一处自然与人文景观兼备的综合性公园。

1.2 实测方案

实测日为2021 年8 月11 日,当日徐州气温为25~30℃,天气晴,多云,东风,2 级,测试时间为7:00-19:00,测试方法为手持测量仪器移动观测记录,以2h 为记录单位,具体测量工具和测量内容见表1。观测点的选择以小气候影响因子和使用频率为依据,在不同的活动场所、围合空间等共确定17 处(图1、表2)。

表1 测量工具和测量内容

图1 徐州云龙公园平面图及测点分布

表2 测点基本情况

2 结果与分析

2.1 空气温度

实测日各测点空气温度范围为27.2~42.0℃,整体呈先上升、后下降趋势,最高为9 号测点,此处为拱桥,无遮阴,太阳光直射在桥面上,水面反射光增加灼热感,基本无逗留游人;最低为17 号测点,此处遮阴较好,通风且有静水,晚上散步锻炼的人群较多。园内全天平均累积气温244.5℃(图2),最高和最低值也分别是9 号测点254.8℃和17 号测点233.1℃,二者温差21.7℃,整体差异较小。由此可见,云龙公园内整体气温变化较为稳定,局部小气候特征明显。根据各测点累积气温可发现,温度较高的多为无遮阴地点,太阳辐射对于局部温度影响较大,如测点9、10、13;累积气温低的多处于树荫或建筑物遮阴处且靠近水体,云龙公园水体类型多,面积大,对空气温度的调节作用较为明显,如测点1、3、17。

图2 各测点累计空气温度

2.2 太阳辐射

实测日各测点太阳辐射范围0~1174W/m2,最大值为测点9 在13:00 左右,各个测点辐射值变化较为复杂,其中9:00-11:00 和13:00-15:00 时间段普遍偏高,19:00 后各测点辐射值趋于0,这主要和太阳照射面积、角度有关,11:00-13:00 期间空气温度虽高,但太阳照射角度小,植被、建筑物遮阴效果明显,太阳辐射弱。园内太阳辐射平均值为429.67W/m2(图3),低于平均值的均有有效遮阴,且阔叶树种(测点1、2)优于针叶树种(测点4),密林效果(测点12、15)优于疏林(测点5、6),其中测点16 虽为拉膜亭但透光率高,辐射值明显高于测点8 传统水榭建筑,测点3 虽有乔木遮阴,但种植点都在东侧,西侧临水,导致太阳辐射时间长,均值高。

图3 各测点太阳辐射平均值

2.3 地表温度

实测日各测点地表温度范围为24.6~68℃,累积地表温度差距明显(图4)。最高测点7 数值为320.1℃,最低测点1 数值为248.7℃,低于园内平均值的大多有有效遮阴,测点9 空气温度和太阳辐射值高,但地表温度低于测点6、7,说明地表温度和空气温度不具明显相关性,主要受太阳照射水平和铺装材质影响。各测点整体温度变化趋势一致,但测点8、9 在9:00-11:00期间就到达峰值,后慢慢稳定,大多数测点在13:00-15:00 期间到达峰值,19:00-21:00 期间,地表温度大多降至最低。全天中测点1、4、8 地表气温变化稳定,测点7 增幅降幅明显,差值43.4℃。在同一时间段内13:00-15:00 期间各测点温度差值最大,为31.2℃。

图4 各测点累积地表温度

2.4 相对湿度

实测日各测点相对湿度范围为49.8%~82.1%,平均值62.7%(图5),最高测点4 数值为65.7%,最低测点14 数值为61.2%,二者相差4.5%,园内整体相对湿度较高,得益于大面积的水体和绿化调节,局部微差主要受植被种类、围合度等影响。各测点相对湿度变化趋势一致,均在7:00-9:00 时间段内数值最大,其中3 号测点最高,为82.1%,后随着时间的推移下降,9:00-11:00 期间降幅最大,除13 号测点相对提前外,其余均在13:00-15:00 期间达到最低值,其中15 号测点最低,为49.8%,15 时后相对湿度又缓慢上升。各测点相对湿度差值也有差异,最大为3 号测点,数值为29.2%。

图5 各测点相对湿度平均值

2.5 风速和风向

实测日各测点风速范围0~3.8m/s,平均风速1.3m/s(图6),最高测点8 数值为2.0m/s,最低为0m/s。高于平均风速的测点主要分布在公园南部,由于南部紧邻市区主干道,空间开敞,空气流通快,同时园内环状道路体系、水体和广场空间也促进了风环境的形成。各测点风向占比有所差异(图7),其中无风出现频次最高,主要集中在7:00-11:00 期间,有风测点以南风、东南风、西南风为主。

图6 各测点风速平均值

图7 各测点风向占比

3 小结与讨论

结合云龙公园小气候实测数据,得出如下结论:

(1)不同测点空气温度变化趋势差异大,无遮阴地点空气温度增降幅明显,建筑、植物、水体组合空间变化相对稳定。而各测点间空气温度累积差值小,说明整个园区受大面积水体调控明显,舒适度高。空气温度变化与相对湿度变化呈负相关性,相对湿度主要受植被数量及空间闭合度影响,一般封闭空间>半封闭空间>开敞空间。

(2)太阳辐射水平显著地影响着空气温湿度和地表温度,而有效的遮阴能大幅度降低辐射值,且密林>疏林,建筑>植被,但一些建筑材料透光率高,如玻璃、拉膜等遮阴效果也略差。地表温度和空气温度变化不具备明显相关性,主要受材质和遮阴影响,且受下垫面材质影响>太阳辐射水平,相同小气候条件下,草地地表温度<木制铺装<石材铺装。

(3)云龙公园南侧主干道开敞空间对风速影响明显,东南(测点1)、南(测点4)2个入口起到了引导气流、增大风速的作用,广场空间(测点2)因为气压差增加了空气流动,所以整个园区南部风速大于北部。同时园内的大面积水体蒸发吸收热量,降低气压,增大风速,提高了周边测点风量。

通过对云龙公园实测发现,科学合理提高遮阴空间、水体面积、绿化面积,采用恰当的建筑、铺装材料等,可以有效地调节园林小气候,为城市居民提供更为舒适的户外活动场所。因受时间和人员限制,未能全天候、定点观测,虽然总结了一些规律,但对于各要素之间与小气候的关联性还需进一步研究分析,从而提出更有针对性的设计策略。

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