植被温度预测模型的分析与确定
2021-01-21董玉芳沃文叶付海明
东华大学学报(自然科学版) 2020年6期
关键词:模型
董玉芳,沃文叶,杨 会,付海明
(东华大学 环境科学与工程学院,上海 201620)
由于城市化进程的加快,人为排放热量增多、建筑物和道路等高蓄热体增加,并且绿地减少,造成城市“高温化”。植被可通过反射太阳光、吸收太阳光以及蒸腾作用的方式减少热量向冠层以下传递,在道路两旁种植植物或在建筑物屋顶铺设绿色植被,可以缓解城市热岛效应并降低建筑物能耗,同时,绿色植被也能改善建筑物室内外温湿度环境[1]。因此,研究植被降温效应以及预测绿色植被叶片温度具有重要意义。早期有很多文献讨论了关于绿色植被叶片温度的问题,Penman[2]在1948年提出了彭曼公式,Monteith等[3-4]在此基础上把模型植被处理成一个巨大的等效叶片,蒸散过程以水汽饱和的“气孔腔”为起点,克服动力阻抗到达参考高度。美国学者Gates[5]将绿色植被叶片温度与周围气象要素、叶面特征参量等相结合,进行了多次研究,他首次引进单叶热交换图解法,直观地反映出辐射、热对流、空气运动和蒸腾作用对叶温的影响。Budyko[6]最早根据热量平衡原理推导出植被表面温度计算模型,将气象站的常规资料输入该模型即可近似估算出区域植被表面的温度,这一结果对生态学研究具有重大意义。Menenti[7]、Shuttleworth等[8]和Choudhury 等[9]将单层植被模型扩展为2层,其中,Menenti[7]认为植被生长的土壤具有特定深度的干燥层,并引入气孔阻力和空气动力学阻力来计算蒸腾率,Shuttleworth等[8]和Choudhury 等[9]提出了水蒸气在土壤中的扩散具有一定的阻力。……
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