北京天安門地區實現10m分辨率的天氣實況和人體舒適度的即時更新
《中國科學:地球科學》發表了北京城市氣象研究院郭曉染博士、嚴超博士的研究成果,該團隊利用自主研發的氣像模擬方法,於2021年7月1日前後對天安門地區的天氣實況和人體舒適度情況進行高解析度的模擬。
與傳統的天氣預報方法相比,該方法的最大特點是提供極其清晰的風力、氣溫、濕度和人體舒適度的分佈,以國家大劇院為例,其「清晰」程度足以描繪建築物的橢球形態及其四周水面和植被的分佈。在此基礎上,模擬中考慮了建築對風場和太陽的遮擋,同時考慮了植被和水面蒸發的降溫作用。為了實現清晰且高效的模擬,在模擬中根據經驗關係和統計規律直接建構建築群周圍的風場,與傳統計算流體力學方法相比大幅提升了計算效率。此氣像模擬方法不僅限於對氣像要素的模擬,為了綜合體現天氣和環境狀況對人體生理過程的影響,研究中透過計算通用熱氣候指數來客觀量化人體舒適度。
以2021年7月1日上午10時的人體舒適度模擬結果為例(圖1),受太陽運動軌跡影響在建築西側的陰影中體感最為涼爽,在建築東側受太陽直射和背風低速氣流的影響體感最為炎熱,此外植被和水面可明顯緩解人體的不適。透過模擬結果與站點觀測之間對比可知模擬效果整體良好。
研究詳情請見原文:
https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-022-1160-6
郭曉染, 嚴超, 苗世光. 2023. 城市微尺度氣像要素快速模擬方法的建立與應用. 中國科學: 地球科學, 53(10): 2257–2272