3. Результаты

3. 1 Оценка потенциала смягчения предложенных стратегий в теплое время года

Метеорологические данные, в том числе почасовые изменения значений температуры окружающей среды, относительной влажности, скорости ветра и направления ветра, собранные на станциях Бюро метеорологии, были проанализированы. На основании конкретных климатических характеристик и проблем с перегревом в тематических исследованиях были разработаны сценарии смягчения последствий для оценки потенциала различных технологий смягчения перегрева города и их дизайна.

Пространственное распределение температуры окружающей среды, распределение температуры поверхности и скорости и направления ветра было рассчитано для каждого сценария. Моделирование было выполнено для летних преобладающих синоптических условий. В следующих разделах описаны результаты моделирования в каждом городе.

3. 1. 1 Результаты моделирования в городе Дарвин

Дарвин страдает от высоких температур окружающей среды и некомфортных температурных условий. Цель технологий смягчения заключается в уменьшении прироста тепла и увеличении тепловых потерь в городе. Температура окружающей среды может превышать 37°C, в то время как влажность легко превышает 80%. Параллельно, из-за положительного теплового баланса, район центра города излучает примерно на 2-3°C более высокую температуру, чем район аэропорта. Это в основном связано с высокими температурами поверхности городского материала (были зарегистрированы значения, превышающие 60°C), которые выделяют тепло в окружающий воздух, снижают скорость ветра и охлаждающий эффект морского бриза и повышают антропогенную жару.

Моделирование было выполнено для двух преобладающих значений скорости ветра. Температура окружающей среды колебалась между 32°C - 36, 4°C и около 32, 8°C - 36°C в центре города, когда моделирование выполнялось для значений скорости ветра 5 м/с и 1 м/с, соответственно. Максимальная температура поверхности асфальтового покрытия (в районе парковки) была выше 55°C для обеих скоростей ветра. На рисунке 1 показана область моделирования для комбинированного сценария с системой на водной основе и распределением

падения температуры окружающей среды в комбинированном сценарии, когда скорость ветра рассматривалась как 5 м/с.

Рисунок 1: Область моделирования для комбинированного сценария с системой на водной основе (а), распределение уменьшения температуры окружающей среды в Дарвинском городском центре по комбинированному сценарию с системой на водной основе (б).

Результаты показали, что предлагаемые технологии смягчения могут снизить максимальную температуру окружающей среды с 36, 5°С до 33, 7°С. Достигнутое снижение максимальной температуры окружающей среды близко к 2, 8°С, а соответствующее снижение минимальной температуры близко к 3, 1°C по сравнению с эталонным сценарием, представляющим фактическую

ситуацию. Максимальное падение температуры достигается за счет сочетания различных технологий смягчения, в то время как минимальное падение достигнуто благодаря использованию только холодных крыш. Некоторые из рассмотренных сценариев смягчения показывают значительное локальное снижение максимальной температуры (то есть испарительных систем и зеленых насаждений). Так должно быть отмечено, что снижение максимальной температуры окружающей среды соответствует максимальной температуре в эталоне сценария с вычетом максимальной температуры в смягченном сценарии. Местное падение температуры относится к температурной разнице и рассчитывается между каждым сценарием смягчения и базовым сценарием в одном месте. Рисунок 2 суммирует максимальное снижение температуры и максимальное локальное снижение температуры, когда скорость ветра была принята за 5 м/с.

Рисунок 2: Снижение максимальной температуры и максимального локального перепада температуры с использованием технологий смягчения в Дарвине

3. 1. 2 Результат моделирования в Алис-Спрингсе

Температура окружающей среды колебалась между 35, 0°C и 42, 3°C в Алис-Спрингсе для значений скорости ветра 4 м/с, максимальная температура поверхности асфальтового покрытия (парковка) составляла 63, 8°С. Результаты показали, что предложенные технологии смягчения могут снизить максимальную температуру окружающей среды с 42, 3°С до 41, 1°С. Минимальная температура окружающей среды в моделируемой зоне может быть снижена с 35, 0°C до 24, 7°C. Достигнутое снижение максимальной температуры окружающей среды близко к 1, 2°С, а соответствующее снижение минимальной температуры близко к 10, 3°C по сравнению с эталонным сценарием, представляющим реальную ситуацию (Таблица 3). Кроме того, применение комбинированного сценария приводит к максимальному локальному падению температуры примерно на 15, 9°C. Распределение и уменьшение температуры окружающей среды в Алис-Спрингсе с учетом всех сценариев смягчения последствий представлено на рисунке 3.

Таблица 3. Краткое излучение результатов смягчения

Эталонный и смягченный сценарий	Ta, AVG (°C)	Ta, MAX (°C)	Ta, MIN (°C)	∆ Ta, AVG (°C)	∆ Ta, MAX (°C)	∆ Ta, MIN (°C)	MAX ∆ Ta (°C)
Эталон	39. 0	42. 3	35. 0	-	-	-	-
Защита от ветра	39. 0	41. 9	35. 1	0. 0	0. 5	0. 0	1. 7
Холодные материалы	38. 1	41. 1	34. 8	0. 8	1. 2	0. 2	2. 9
Вода	38. 7	42. 3	26. 5	0. 3	0. 0	8. 5	13. 8
Затенение	38. 8	42. 3	35. 0	0. 2	0. 0	0. 0	4. 8
Затененная область	37. 3	41. 3	35. 6	1. 1	0. 1	0. 5	4. 8
Комбинации	37. 7	41. 1	24. 7	1. 3	1. 2	10. 3	15. 9

*Ta - температура окружающего воздуха (°C)

Рисунок 3: Распределение снижения температуры окружающей среды: комбинированное (a), затенение (b), вода (c), холодный материал (d), прорыв ветра (e).

Максимальное падение температуры было получено за счет сочетания различных технологий смягчения, в то время как минимальное - за счет использования только защиты от ветра. Испарительные системы и затенение, внедряющиеся только в определенных зонах, а не во всей городской местности, показали значительное снижение максимальной локальной температуры. Максимальное падение температуры поверхности было достигнуто при затенении, применении технологий прохладного покрытия и комбинации внедряемых технологий. Локальное снижение температуры поверхности, производимое этими технологиями, может превышать 26°С. Более низкие температуры поверхности соответствуют улучшенным уровням теплового комфорта - как излучаемое инфракрасное излучение, так и тепло, передаваемое конвекцией от непрозрачных поверхностей, значительно уменьшились.

3. 1. 3 Результаты моделирования в Западном Сиднее

Среднее снижение температуры на моделируемой территории (с 10 до 17 часов), которое было достигнуто для каждого сценария смягчения и каждое выбранное местоположение суммировано в Таблице 4. Все рассмотренные здесь стратегии смягчения UHI оказались эффективными в снижении температуры окружающей среды в западном Сиднее. Более конкретно, результаты показывают, что средняя температура на моделируемой площади (с 10 до 17 часов) снизилась с 0, 2 до 1, 4°С. Применение водных технологий и озеленение привело к снижению, равному 0, 2°С. Совместное применение зелени и водных технологий показало снижение на 0, 4°С. Использование холодных крыш и тротуаров привело к снижению, равному 1, 2°C, и совместное применение водных технологий и холодных крыш и тротуаров привело к снижению на 1, 4°C по сравнению с всей моделируемой областью. Хотя водные системы привели к небольшому снижению средней температуры на всей рассматриваемой территории, они обеспечили значительный локальный охлаждающий эффект. С учетом сценариев, в которых использовались технологии водных систем, среднее максимальное снижение температуры, достигаемое локально, достигло 9 -10°C для всех мест с 10 до 17 часов.

Таблица 4: Среднее снижение температуры (на моделируемой территории с 10 до 17 часов) для каждого сценария смягчения и каждого выбранной локации

Локация		Зелень		Холодные материалы		Вода		Вода и зелень		Вода и холод
Локация	Ta * Ref	Ta	∆ Ta, AVG (°C)	Ta	∆ Ta, AVG (°C)	Ta	∆ Ta, AVG (°C)	Ta	∆ Ta, AVG (°C)	Ta	∆ Ta, AVG (°C)
Кантербери	35. 4	35. 0	0. 4	34. 2	1. 1	35. 2	0. 2	34. 9	0. 5	34. 1	1. 3
Бэнкстаун	37. 6	37. 4	0. 2	36. 5	1. 2	37. 4	0. 2	37. 1	0. 5	36. 3	1. 3
Олимпик Парк	36. 3	36. 1	0. 1	35. 1	1. 2	36. 1	0. 2	35. 8	0. 4	34. 9	1. 4
Пенрит	39. 3	39. 2	0. 1	38. 0	1. 3	39. 1	0. 2	38. 9	0. 4	37. 8	1. 5
Хорсли Парк	37. 8	37. 7	0. 1	36. 7	1. 1	37. 6	0. 2	37. 5	0. 4	36. 5	1. 3
Холсворти	37. 1	37. 0	0. 1	36. 0	1. 1	36. 9	0. 2	36. 7	0. 4	35. 8	1. 3
Кэмпбелтаун	37. 5	37. 4	0. 1	36. 4	1. 2	37. 4	0. 2	37. 2	0. 3	36. 2	1. 3
Ричмонд	39. 1	39. 0	0. 1	38. 0	1. 1	39. 0	0. 1	38. 9	0. 3	37. 8	1. 3
Среднее			0. 2				0. 2		0. 4		1. 4

*Ta - температура окружающего воздуха (°C)

Было показано, что сочетание стратегий смягчения привело к снижению температуры поверхности. Использование технологий водных систем в сочетании с зеленью снизило температуру поверхности на 8-12°C, но пусть оно и привело к снижению, оно наблюдались локально, где были посажены деревья. Прохладные крыши и тротуары и их сочетание с водными технологиями понизили температуру поверхности в среднем на 9-12°C. Как и ожидалось, использование водных технологий оказало незначительное влияние на температуры поверхности.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒