生态斑块对城市微气候调节作用的影响研究 ——以武汉为例

论文摘要

近年来,经济的发展促使我国城市化趋势明显加快,2017年我国城市化率已突破58%。城市人口的增多和建设用地的增加使得人地矛盾愈加严重,从20世纪以来,全球生态湿地近50%消失,世界一半以上的河流完整性受到破坏,森林、热带雨林、农田等生态用地受到土地退化的影响。城市的高强度开发、高密度建筑、高聚集人群使得城市中的生态用地大面积消失,城市中自然调节作用遭到破坏。这些改变促使城市气温上升,热岛现象不断加重。以武汉为例,城市化和建筑用地的增长使得武汉气温不断上升,从1965到2005年武汉年平均气温上升约4℃。城市居民将会受到气候环境变化引起的各种威胁:包括恶劣气候、海平面上升、公共健康、空气质量差和水资源匮乏等问题。在区域条件下研究城市微气候与生态用地、城市空间结构的关系,如何正向调节城市微气候,将成为城市可持续发展的重要研究方向,也是城市环境和规划等领域迫切需要研究的课题。本论文以武汉为模拟案例,从武汉市发展的现状出发,即城市化水平逐渐上升,建设用地不断扩张,生态用地面积大量减少的现实情况,进一步结合武汉市气温上升,热岛现象日益严重的气候变化特征,通过计算机模拟计算,得到不同生态斑块案例的微气候状况。通过分析不同生态斑块各项数值指标,探讨生态斑块的土地属性变化对城市微气候的影响,分析归纳不同生态斑块对城市微气候调节作用,从而能够针对性的对武汉城市化建设中的生态建设问题给出理论指导及建议。在城市用地需求不断发展的情况下,促进生态用地和城市气候的良好发展。本文通过对不同生态用地的模拟研究得出其对城市气候的影响,探寻基于土地利用的城市气象量化指标,为生态斑块的选址提供科学依据、为城市规划工作提供数据支撑。提出通过选择不同类型生态斑块的布局来改善城市微气候,对城市的合理规划具有科学意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
•   1.1 课题来源
•   1.2 研究背景
•     1.2.1 城市化发展与城市气候变化
•     1.2.2 应对气候变化的策略和措施
•     1.2.3 生态用地对城市环境影响的重要性
•   1.3 研究目的及意义
•     1.3.1 研究目的
•     1.3.2 研究意义
•   1.4 创新点
•   1.5 研究方法
•     1.5.1 文献研究法
•     1.5.2 耦合冠层模型的中尺度模拟方法
•     1.5.3 定性及定量分析法
•     1.5.4 归纳总结法
•   1.6 研究内容与技术路线
•     1.6.1 研究内容
•     1.6.2 技术路线
• 第2章 相关概念和国内外研究现状
•   2.1 相关概念
•     2.1.1 城市气候和城市微气候
•     2.1.2 生态用地和生态斑块
•     2.1.3 城市热岛
•   2.2 国内外研究现状
•     2.2.1 城市微气候研究现状
•     2.2.2 生态用地研究现状
•     2.2.3 生态斑块研究现状
• 第3章 武汉市城市气候及其土地利用分析
•   3.1 武汉城市地理格局和气候特征
•     3.1.1 地理格局
•     3.1.2 气候特征
•   3.2 武汉市土地利用状况分析
•     3.2.1 武汉土地利用概况
•     3.2.2 建筑用地增多对城市微气候的影响
• 第4章 基于城市冠层模型的中尺度气象模拟
•   4.1 城市冠层模型（UCM）与中尺度气象模拟（WRF）简介
•     4.1.1 城市冠层模型（UCM）简介
•     4.1.2 中尺度气象模拟（WRF）简介
•   4.2 WRF物理过程参数化方案简介
•   4.3 WRF研究方法及验证
•   4.4 城市用地条件及方案的设定
•     4.4.1 模拟区域及目标斑块概况
•     4.4.2 模拟区域条件设定
•     4.4.3 基于WRF的物理参数化方案选择
•   4.5 案例介绍
•   4.6 本章小结
• 第5章 基于WRF的生态斑块模拟分析
•   5.1 气温场、气温差场状况分析
•     5.1.1 气温场分析比较
•     5.1.2 气温差场分析比较
•   5.2 气温曲线、热岛强度分析比较
•     5.2.1 气温曲线分析比较
•     5.2.2 热岛强度分析比较
•   5.3 风环境分析比较
•   5.4 地表能量分析比较
•   5.5 本章小结
• 第6章 结论、策略和展望
•   6.1 结论
•   6.2 策略
•   6.3 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士期间的研究成果及工作

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈欢

导师: 李雪松

关键词: 城市化,生态斑块,城市微气候,城市热岛

来源: 湖北工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,建筑科学与工程,建筑科学与工程

单位: 湖北工业大学

基金: 国家自然科学基金项目:滨水街区空间形态与江河风渗透之“量”“效”关联性研究—以长江中下游城市为例(项目编号:51778251),湖北省气象局科技课题重点项目:基于中小尺度模型嵌套的城市风道夏季降温通风效应(项目编号:2018Z10)

分类号: TU984;TU119.4

总页数: 70

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