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城市气象监测站点的布设 |
发布时间:2014-01-29 |
城市气象灾害监测除需要大尺度宏观天气、气候背景外,还要求掌握中小时空尺度的天气、气候变化,对于气象数据提出了更高的要求。但在城市里由于建筑物和树木对气流的阻碍及对辐射交换的影响,人造下垫面的影响和人类活动产生的热量及水汽,使得多数城市气象观测加密站点都达小到世界气象组织界从对站点选择和气象仪器观测规范的要求。 城市范围内的气象观测有三个尺度: 1、微观尺度 典型的城市微气候尺度是按照独立要素的尺寸来设定的,如建筑物、树木、道路、巷道、庭院、花园等,从小于1m至几百米之间。WMO对开放城市气候站点的设计要求是避免微气候的影响并对测最高度、单一覆盖层、 最小距离的阻碍物和水平阻隔等制定了系列标准,目的是避免局地微气候对气候特征的影响,但实际观测中要完全避免微气候的影响是相当困难的。 2、局地尺度 指具有相似城市发展类型(如城市覆盖层、建筑物大小和分布等)的相邻地区,包含地形等景观效应,典型尺度从1到几千米。 3、中尺度 中尺度在气象上一般指水平尺度介于几十到几百千米,时间尺度约为几小时至十几小时的天气系统。中尺度灾害性天气闲具有局地性、突发性强、 生消演变迅速、发展移动快等特点,可对人民生命和财产安全造成巨大损失, 如:台风、暴雨、龙卷风、雷暴、冰雹等天气系统。通常城市中尺度大气系统影响整个城市,孤立的城市站点不能代表这个尺度的天气气候状况。 城市气象灾害监测站点布设首先要考虑城市区域特征对于人气属性的影响,其中最重要的特征是城市结构(建筑物尺度及之间的空间,街道宽度和间隔距离、城电覆盖类型(建筑物、路面、植被、裸土、水体等、城市构造(人工建筑和自然物质)以及城市的新陈代谢物质、能量输入和废热、 废水、废气等人类活动造成的污染物)。例如很多城市的中心区域都是高层建筑和密度很高的街逍,下垫面大部分由石头、混凝土、砖块、沥青等质密耐久的物质组成的建筑物和路面,城市里的锅炉、空调、烟囱和汽车释放出大量的热量。这些区域以外往往密度较小的较低建筑和绿化区域.释放热量很少。对于这两类地区需要分别布点。 在站点布设之前还要明确观测的目的,是为了监测整个城电对坏境的最大影响,或是监测更多具有代.表件的典型区域,还是为了表征一个指定点的特征。要判断一个站点是否有典型性,可以做进一步的调查。如空气温度和湿度的空间调査中,把传感器随身携带或安置在自行乍或汽车上,对研究区域横截面来回调奔,以发现是否存在热量或湿度异常。观测最好在日落以后或日出以前几个小时进行,要求气流相对稳定,天空晴朗无云。这样可以把微气候和局地气候的潜在差异表现得最大。 如果观测的的是如实反映城市气候的空间结构,就需要布设见多的站点米描述外围区域、稳定层、减弱的节点和强于城市平均气候状况的梯度变化。 传统的气象站点布设标淮耍求必须建立在开放地点,如公园和游乐场的低矮草地上,这样设置的结果导致站点实际监测的是类似农村的环境,而并不能真正代表城市环境。要确保能够代表所选择的城市气候带的环境状况, 可用下塑面建筑物分类的百分比作为一个粗略的指导标准。许多城市站点无法满足保持站点与障碍物之叫距离的要求,可将城巾站点设置在开放空间的中心,以周围环境因子的比率比率该区域的特征。 |