空调系统对城市大气温度影响的模拟研究

作者：王咏薇; 王恪非; 陈磊; 张蕾

来源：气象学报, 2018, 76(04): 649-662.

• 城市冠层参数化方案
• 空调系统
• 室内外热量交换
• 城市大气温度

人为热排放对城市边界层气候效应的影响起着举足轻重的作用。在人为热源的组成中,建筑物内部的能源消耗、热量产生以及室内外热量传输与交换,对于城市热环境的改变有着非常重要的作用。因此,为研究室内空调系统的产热和通过屋顶、墙面、地面进行室内外热量传输扩散,并对室外热环境产生的影响,运用WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式,选取BEP+BEM城市冠层参数化方案,即基于多层城市冠层方案BEP(Building Effect Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)的方案,以南京2010年8月2—3日,夏季三伏天晴天小风天气作为背景天气进行模拟研究。结果表明,采用WRF模式考虑空调系统室内、外能量交换的BEP+BEM参数化方案,能够更好地模拟出夏季晴天城市近地层气温。当假设空调全天开启时,白天模拟值与观测值吻合较好。夜间温度模拟值高于观测值,在22时—次日00时(北京时),存在1℃左右的偏差。白天空调系统开启对于城市近地层气温的影响不明显,而夜间使得城市气温普遍升高0.6℃,尤其是在居民区密集的地方,22—23时最大有2℃左右的升温。当调整室内空调目标温度从25℃调至27℃时,空调系统能量总释放量减少12.66%,13—16时温度下降最大,平均约为1℃,建筑物越是密集,温度下降幅度越大。

• 单位
  中国科学院; 南京信息工程大学