不同乔木覆盖率及形态特征下的公园微气候差异

夏季昼长夜短，居民大多于日间6：00—20：00在公园进行活动，选取期间使用频率较高的早上时段6：00—8：00，晚上时段18：00—20：00及微气候较恶劣的中午时段12：00—14：00，进行公园微气候模拟结果分析。

通过对比试验工况热湿环境和风环境的差异，初步探讨不同乔木覆盖率及形态特征下公园的微气候差异；借助极差分析和方差分析，进一步量化各因素对公园微气候的主次影响及贡献率；并以改善公园微气候环境舒适性为目标，进行方案寻优，提出有效的优化设计建议。

 

3.1不同乔木覆盖率及形态特征下的公园微气候差异

 

通过纵向对比试验工况早中晚3个时段空气温湿度及风速的差异(图3)，整体分析公园微气候时间变化规律。在热湿环境方面，各工况空气温度变化规律基本一致，均呈先升后降的趋势。由于郑州市夏季日落时间多为19：30—20：00，日间持续被加热增温的地面在傍晚时段刚开始损失热量，近地面空气依旧受地面的长波辐射及与地表的对流换热作用被加热，故傍晚时段空气温度仍高于早上时段。

 

而各工况相对湿度皆于早上时段达到峰值，均超过85%；中午和傍晚时段差异不大，均在63%~75%范围内。其中，树干高度最低(2m)、叶面积指数最小(2.1)、乔木冠幅最小(5m)且乔木覆盖率最低(65%)的工况1，在中午和傍晚两时段空气温度均高于其他工况，且中午时段相对湿度为所有工况的最低值。

 

同时，该工况早晚温差(6.2℃)及湿度差(26.6%)均为工况间最大值，热湿环境于工况中相对波动较大。叶面积指数(3.9)、乔木冠幅(9m)、乔木覆盖率(85%)均为最大值，但树干高度为中档水平(3m)的工况18，中午时段空气温度持续为最低值，相对湿度最高。同时，该工况早晚温差(5.1℃)及湿度差(22.8%)均为工况间最小，热湿环境于工况中相对较为稳定。在风环境方面，各工况风速无明显时间变化规律，早中晚时段基本保持稳定，

差值均小于0.1m/s。

 

进一步统计各时段工况间气象参数差值及变化幅度(表4)，横向对比调整绿化参数带来的公园热湿环境和风环境的变化。其中，温湿度及风速差值均为某一时刻各工况中气象参数最大值与最小值之差，而变化幅度则是该差值与各工况中最大值的比值，用来反映工况间微气候环境的绝对变化与相对变化。整体比较各类气象参数变化幅度可知，工况间热湿环境相对差异较小，风环境相对差异较大。分时段对比可知，工况间空气温湿度差异呈现先增后降的时间变化规律。

最大温差达1.2℃，气温变化幅度最大为3.5%，相对湿度差值最大为5.2%，湿度变化幅度最大为7.6%，均出现在中午14：00。而工况间风速差异各时段基本维持同一水平，差值约0.6m/s，变化幅度37%~39%。

 

 

总体来看，乔木覆盖率与热湿环境关联度较大，乔木覆盖率为85%的工况日间平均温度普遍偏低，基本维持在30℃以内，日间平均相对湿度普遍偏高，均超过75%，且热湿环境日间变化相对较小。树干高度与风环境关联度较大，树干高为4m的工况19~27风速相对较大，树干高3m的工况10~18次之，树干高2m的工况1~9风速相对较低。