【摘要】：本文圍繞天津市熱島效應(yīng)這一主線,將研究工作分成三大部分: 第一,通過在天津市南開區(qū)布置9個(gè)空氣溫度監(jiān)測點(diǎn),采集不同下墊面的空氣溫度數(shù)據(jù),并據(jù)此分析了空氣溫度與其人為影響因素之間的相關(guān)關(guān)系,得出了影響測點(diǎn)空氣溫度單個(gè)因素的最相關(guān)半徑和多個(gè)因素綜合最相關(guān)半徑。認(rèn)為測點(diǎn)處的全天和白天平均空氣溫度與其300米范圍內(nèi)的人為影響因素相關(guān)性高,而夜晚平均空氣溫度則與其250米范圍內(nèi)的人為影響因素相關(guān)性最高; 第二,根據(jù)T.R.Oke的城市能量平衡原理和Monin-Obukhov大氣近地層相似性理論,建立了城市空氣溫度計(jì)算模型,編制了城市逐時(shí)空氣溫度計(jì)算模擬程序。對天津市西青氣象站、天津市二中、天津市第二南開中學(xué)和天津市第八中學(xué)四個(gè)測點(diǎn)的空氣溫度進(jìn)行模擬計(jì)算,將結(jié)果與實(shí)際觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了計(jì)算模型的可信性。之后,運(yùn)用該模擬程序,對可能影響空氣溫度的五個(gè)因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)分析。模擬計(jì)算結(jié)果的方差分析顯示:蒸發(fā)率對城市空氣溫度的影響最為顯著,對日平均、白天平均、夜晚平均氣溫的影響均屬于高度顯著;反射率對于夜晚氣溫的影響趨于不顯著,白天反射率作用比較明顯,對日平均氣溫反射率作用高度顯著;白天地表粗糙度的作用明顯,夜晚粗糙度的作用減小;蓄熱系數(shù)對于日平均氣溫而言,作用不明顯,但夜晚蓄熱系數(shù)的作用明顯顯現(xiàn);人為排熱是影響氣溫的直接因素,其在不同時(shí)段下均將對氣溫產(chǎn)生較顯著影響。 第三,為長期監(jiān)測天津市熱島效應(yīng),以天津市和平區(qū)為中心發(fā)散狀布置了多個(gè)空氣溫度監(jiān)測點(diǎn)。通過對各監(jiān)測點(diǎn)收集的2003-2004年空氣溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,獲得了天津市冬夏季熱島強(qiáng)度分布規(guī)律和特點(diǎn)。根據(jù)我國當(dāng)前的建筑規(guī)范設(shè)計(jì)了辦公、住宅建筑模型,利用觀測點(diǎn)的實(shí)測溫度數(shù)據(jù),對所建立的模型建筑的空調(diào)采暖能耗進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算,得出了天津市熱島強(qiáng)度對辦公、住宅類建筑空調(diào)、采暖能耗及全年能耗的影響趨勢和大小。對天津市中心城區(qū)而言,由于熱島現(xiàn)象,辦公建筑空調(diào)能耗增加率為17.5%/℃;住宅建筑空調(diào)能耗增加率為10.2%/℃。辦公建筑采暖能耗減少率為6.22%/℃;住宅建筑采暖能耗減少率為4.31%/℃。對于建筑全年能耗來說,熱島效應(yīng)增加了辦公建筑的全年能耗,對住宅建筑有減少的趨勢,但影響并不明顯。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：X16;TU831

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本文編號：2695705