郑文亨, 李翀潇, 冯荣奕, 覃福雨

(桂林电子科技大学建筑与交通工程学院, 桂林 541004)

城市化区域经济快速发展,加剧热岛和温室效应[1-2]。研究表明,植被利用叶片吸收光能通过释放长波辐射[3-4]、显热方式传热[5]、蒸腾作用释放[6]及固定部分能量[7]来完成与外界能量交换以达到改善周围热环境的目的。同时,植物遮荫度的改变对热环境会产生明显影响,提高环境的遮荫度可显著降低空气温度与温湿指数值,从而改善人体舒适度[8]。合理的绿地景观布局是影响周围热环境的重要因素,绿地斑块占比越大、越集中,地表温度越低[9],随着绿地斑块面积增加,绿地降温效应非线性增加[10]。不同绿化配置对热环境影响不同,植被能够显著降低昼间近地面空气温度和风速,增加湿度[11-13];绿化层次降温效果由强到弱的顺序为乔灌草复合>乔草复合>灌草复合>单一草坪[12,14],且乔木种植越密集降温效果越明显。植物对环境的影响还与树木种类有关。研究表明,降温效果主要取决于植物种类和林冠覆盖度[15],较高大的树木会影响较低矮的树木的冷却效应[16],当植物面积指数(plant area index,PAI)相同时,树冠面积和冠层形状相比于叶片特征更影响植物的冷却效果[17]。

目前用于研究冷却效应的方法包括现场测量、参考气象站的气温数据、从遥感卫星图像中获取的地表温度数据进行地表反演以及基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的数值模拟方法。然而,由于现场测量采集工作量大,不容易大规模获取热环境信息;历史气象数据可从固定的气象站检索,但当城市地区扩大时,气象站的分布位置会导致偏差;短时间数据记录限制了从遥感卫星影像上获取地表温度数据的方法,且难以同时捕获时间和空间的高分辨率图像。但是利……