转自：科创中国
本文以福州森林公园为例，使用微气候模型ENVI-met模拟分析不同植被空间配置类型对降温效果的影响，根据不同植被空间配置和降温效果的相关性，设计了18种理想化场景。结果显示，大乔木是影响降温效果的重要因素，而草地和灌木由于热辐射的累积，并不会导致周围空气降温；此外，对于乔木，植被空间配置类型的碎片化程度越高，会导致降温效果的显著降低。进而得出结论，在森林公园的植被营建和管理过程中，应重视乔木所发挥的降温作用，同时应让乔木组团高度聚集。
随着城市化进程快速推进，现代城市面临着诸多严峻的挑战。全球极端气候频发，许多城市面临城市热岛和热浪的双重威胁。应对热岛效应这个棘手的问题，绿地具有独特的优越性，通过发挥蒸腾作用，可以提高空气湿度，降低空气温度，进而改善局部微气候，大大缓解城市热岛效应的进一步恶化。
植物空间配置影响着城市绿地的热舒适性，通过选择不同类型、高度和密度的植被，可以调节城市绿地的温度和湿度，创造出更为宜人的气候条件，同时树木的冠层特征对群落的微气候具有重要的调节作用。本研究以福州国家森林公园为例，探究植被不同空间配置类型对微气候的影响。
1 数据与研究方法
福州国家森林公园位于福州北郊新店镇赤桥村，是福建地区重要的森林生态旅游地。园内亚热带海洋性季风气候特征明显，年均降水量为1712mm，年均日照时数为1630h，年均气温为19.9℃，最热月份为7月和8月，最高温度达39℃，热舒适性较差，故选取当地夏季典型时段进行室外微气候模拟研究。图1所示为园内6种常见植被空间配置。
图1 福州森林公园6种常见植被空间配置
1.2 研究方法
ENVI-met是由德国波鸿大学地理研究所开发的基于计算流体动力学（CFD）和热力学原理的城市微气候三维模拟软件。本研究以福州森林公园为例，采用ENVI-met微气候模拟软件建立园内常见的植被空间类型，对其夏季典型炎热时间段进行模拟，探究不同植被类型和植被空间配置的不同碎片化程度对降温效果的影响。
图2 ENVI-met模型结构示意
1.3 模型创建与模拟
通过软件构建了18个理想绿地场景，3种不同碎片化程度的植被空间配置类型和6种植被类型，如表1所示。
通过模拟得出来的气温数据，是位于场地1.5m处的气温，此高度比较接近人体热感知的接收范围。
2 结果与分析
2.1 18个场景的平均气温总体情况
图3 18个场景在不同时间段的平均气温图
表3显示了18个场景在10∶00、14∶00和17∶00的平均温度总体情况布局模式。图3所示为18个场景在不同时间段的平均气温。森林公园植被不同空间配置对微气候的降温效果的影响分析如下：
随着太阳辐射的变化，不同物体或者空间之间的热传导介质不同，进而导致产生温差效果。
乔木是降低空气温度的重要影响因素之一。
“裸地”的降温效果相对不理想。
影响强弱依次为：“大乔木+灌木”>“大乔木+草地”>“小乔木+草地”>“灌木”>“草地”>“裸地”。
2.2 植被不同空间配置模式对降温效果影响显著
在此次模拟过程中，由表4可以看出，在相同的植被空间配置模式下，单一块状植被空间配置模式普遍比被分割成更小块的植被空间配置具有更低的温度。同样地，碎片化程度越高，降温效果越差。
图4 不同植被类型在块状绿地（50m×50m）空间配置的降温效果
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