湿热地区雨水温度预测及降雨期间典型城市地表的能量特征

作者：冯旭明; 张宇峰; 许亘昱; 何春典; 黄崇耘

来源：建筑科学, 2020, 36(10): 176-184.

DOI：10.13614/j.cnki.11-1962/tu.2020.10.24

• 雨水温度预测
• 能量变化特征
• 雨水显热
• 城市地表

降雨期间地表能量分配发生的变化,是认识和把握降雨对城市气候和建筑能耗影响的关键,而作为降雨期间特有的能量项,雨水显热在其中发挥重要作用。基于能量平衡理论和雨水温度测试仪的开发,本文通过夏秋冬三季降雨、微气候和地表能量的系统性观测,研究湿热地区雨水温度预测方法及降雨期间典型城市硬质水泥地面的能量特征。结果表明,开发的雨水温度测试仪可准确测量(量程0～100℃,精度±0.15℃,采样时间6 s)各等级降雨事件的近地雨水温度。降雨开始前后近地空气温度和湿球温度均大幅降低,并在降雨后0.2～1.1 h进入稳定期,稳定期中近地雨水温度较距地1.5m高处空气湿球温度恒定低3.0℃,据此可通过空气参数预测雨水温度。秋冬季降雨过程中,不透水地面持续释放下层蓄热,各散热项占比潜热(34%～65%)最大,对流换热(11%～34%)其次,净辐射(3%～21%)较小,雨水显热占比(5%～19%)在降雨强度较小时与净辐射相当,降雨强度较大时显著提升,最高可达46%。本研究在推进雨水温度和降雨期间地表能量变化认识的同时,为多雨湿热地区的城市气候和建筑热性能研究提供重要参考。