气候变化对江西省主要室外空气计算参数的影响

利用江西83个地面气象站1963—2022年逐日平均气温和14时气温数据,计算每10 a滑动平均采暖室外计算温度、夏季空气调节室外计算日平均温度、冬季通风室外计算温度和夏季通风室外计算温度,分析江西省气候变化及其对室外空气计算参数的影响。结果表明：江西省年平均气温呈明显上升趋势,其中赣北地区上升幅度大于赣南、赣中南部,冬季平均气温增加趋势（0.31℃/（10 a））大于夏季（0.14 ℃/（10 a））,冬季平均气温在1997年发生显著突变,之后冬季平均气温较多年平均值高0.6℃。气候变化背景下,室外空气计算参数变化明显,采暖室外计算温度、夏季空气调节计算温度和冬季通风室外计算温度呈升高趋势,夏季通风室外计算温度的变化趋势不明显。其中,冬季室外计算温度的上升幅度高于夏季,赣北地区的东部和中南部升高趋势较大。采暖室外计算温度升高,建筑的传热负荷设计值减小;夏季空气调节室外计算温度的升高使新风负荷增加,增加室内空气冷却能耗;冬季通风室外计算温度的升高有利于减小冬季通风负荷。     

气候变化对中国东北地区典型城市办公建筑能耗的影响

利用中国东北地区三个典型城市（哈尔滨、长春和沈阳）1961—2019年的气温、相对湿度等气象资料和TRNSYS软件模拟的能耗资料,分析了气候变化对东北地区办公建筑设计气象参数的影响,研究了气候变化对办公建筑能耗的影响及其影响因子。结果表明：与1961—1990年相比,近30 a（1991—2019年）东北地区三个城市的办公建筑室外设计计算参数,即供暖室外计算温度、冬季空调室外计算温度和夏季空调室外计算温度均有所升高,且夏季空调室外计算温度升幅低于其他两个设计参数,三个城市供暖室外计算温度分别升高了2.1℃、1.7℃和0.2℃;1961—2017年三个城市办公建筑冬季供暖能耗均呈减少趋势,夏季制冷能耗均呈增加趋势,年总能耗呈减少趋势;哈尔滨和长春的变化速率大于沈阳,三个城市的办公建筑年总能耗减少速率分别为5.02 MJ·m^-2/10 a、6.15 MJ·m^-2/10 a和1.99 MJ·m^-2/10 a。气温是影响东北地区城市办公建筑能耗的主要气象因子,分别可以解释三个城市冬季供暖能耗95%、96%和93%的变化和夏季制冷能耗72%、71%和72%的变化;气温每升高1℃,三个城市的冬季采暖能耗将分别减少20.6 MJ·m^-2、21 MJ·m^-2和18.9 MJ·m^-2,夏季制冷能耗将分别增加15.1 MJ·m^-2、16.1 MJ·m^-2和18.8 MJ·m^-2,年总能耗将分别减少5.5 MJ·m^-2、4.9 MJ·m^-2和0.1 MJ·m^-2。     

天津市超高层建筑暖通空调设计气象参数评估

利用255m天津气象塔数据定量评估了建筑暖通空调设计气象参数随高度的变化及其对设计负荷的影响,建立了一种气温垂直模型,明确了该模型可推算超高层建筑室外气温,基于此推算超高层建筑暖通空调室外设计气象参数。结果表明:在5—200m处,供暖设计温度、冬季空调室外设计温度和夏季空调室外设计干球温度均随高度降低,200m与5m高度处相比,分别降低2.0℃、1.4℃和2.8℃,导致供暖和冬季空调设计负荷分别增加5.78%和1.36%,而夏季空调设计负荷减少5.85%。基于气温垂直模型得到的200—500m气温数据计算气象参数,发现从200m到500m,供暖设计温度、冬季空调室外设计温度和夏季空调室外设计干球温度均随高度降低,降幅分别为0.52℃/100m、0.50℃/100m和0.66℃/100m。本研究表明,基于地面2m高观测数据计算的建筑暖通空调设计气象参数无法满足超高层建筑暖通空调设计需求,应充分考虑气象参数的垂直变化,选择合理的气象参数,为超高层建筑暖通空调设计提供基础,以保证室内热舒适环境达标,达到降低建筑能耗的目的。     

太原冬季采暖期气温变化特征与节能效应分析

采用太原市1951～2003年冬季采暖期逐日气温资料,应用气候方法分析了采暖期平均气温以及与能耗相关的采暖初日、终日、采暖度日等要素的变化特征.结果表明:采暖期气温存在明显升高趋势.而且在20世纪80年代末发生跃变;采暖初日在逐年推后,采暖终日的年代际变化振荡较大,90年代以来有明显提前趋势,采暖期在逐年缩短;采暖度日存在明显减少趋势.结合供暖指标,分别从平均气温升高、采暖期缩短及采暖度日减少等方面进行节能效应分析,指出有必要改变传统的采暖模式.城市采暖具有很大的节能潜力.     

天津滨海区50年局地气候变化特征

利用1951～2000年天津滨海新区的气象资料，分析了50年来气温、降水、日照的变化特征，结果显示天津滨海新区年、冬季、夏季气温均呈上升趋势，20世纪50～80年代冬季增温强于夏季，90年代则夏季升温最为明显；降水总体趋势下降，90年代降到50年来的最小值；年平均日照时数也呈总体下降趋势，90年代下降最为显著。表明天津滨海新区气候正在趋向变暖，特别是近10年来气温急剧升高，降水量锐减、日照时数明显减少，使得高温、干旱、少日照成为天津滨海新区气候的突出问题。     

北京市冬季采暖气候条件分析

根据国家有关规范中关于采暖气候条件的规定，通过对北京城、近郊5个气象台站近40年的气象资料的分析发现：①近年来采暖终日较传统终日有明显提前的趋势；②采暖期长度有缩短的趋势；③由于近年气候变暖，采暖强度明显减弱；④室外计算温度比现在采用的-9℃高1℃。     

广西气候与建筑设计

对广西建筑设计所涉及的气候参数进行了计算和分析,给出了南宁、桂林的基本风压、采暖通风和空调室外气象参数和建筑采光系数,为建筑部门提供了科学依据。     

基于高分辨率数值模拟的杭州市通风廊道气象效应研究

城市通风廊道能增加城市空气流通能力,缓解城市热岛,为了定量评估城市通风廊道的气象效应,本文采用区域边界层化学模式(RBLM-Chem),利用杭州市高分辨率地表类型、城市建筑等资料,开展了杭州市通风廊道影响的模拟研究,模式水平分辨率为250 m。本文针对冬季和夏季两个典型个例进行数值模拟和敏感性试验,夏季个例时间为2013年8月12日,盛行南风,风向顺着通风廊道;冬季个例时间为2014年1月28日,盛行东风,风向垂直于通风廊道。主要结论如下:城市绿色通风廊道有增加风速、降低气温、提高湿度的作用,与没有通风廊道的情况相比,夏季风顺着廊道方向时,廊道区域风速平均增加可达1.4 m/s,廊道区域内60 m高度风速平均增加可达1 m/s。而冬季风垂直于廊道时,廊道区域风速增加较小,仅有0.5 m/s左右。通风廊道夏季降温幅度平均可达2.7°C,冬季降温幅度较小,仅有0.6°C左右。通风廊道对气象场的影响随风向向下游延伸,夏季在通风廊道下游250 m处,风速增加、气温下降、相对湿度增加最大值分别为1.5 m/s、2.9°C、3.1%,即使在通风廊道下游1500 m处,最大降温仍有1.2°C。     

石家庄地区近46a温度变化特征

利用石家庄地区1961～2006年5个气象站气温资料,分析了该地区的平均气温、平均最高气温、平均最低气温、平均日较差以及炎热日和寒冷日的年际以及各月的变化特征。分析结果表明,近46a来,石家庄地区的气候显著增暖,平均气温冬季增暖幅度最大,夏季最小,2月份增暖幅度最大,5月份最小。与平均气温变化趋势相一致,最高温度和最低温度也呈上升趋势,其中最低温度的升高趋势远大于平均气温和最高温度。石家庄地区中东部增暖幅度较大。近46a平均日较差显著减小,这主要是因为最低气温的升高幅度大于最高气温。寒冷日数显著减少,炎热日数增加不明显,西部、北部和南部的炎热日数甚至呈弱的减少趋势。     

西宁与沈阳等城市的气候变化对比分析

利用国家气候中心整编的全国160站逐月气温和降水资料,对沈阳、北京、黄山、昆明和西宁等5城市的1951--2005年的年平均气温、冬季平均气温和年降水及夏季降水进行对比分析。结果表明：沈阳、北京和西宁年平均气温变化趋势较为一致。沈阳、北京、昆明和西宁4个城市气温年际变化幅度相对较大,而黄山气温年际变化幅度相对较小。上世纪80年代以前5城市冬季平均气温基本均属于偏低时期,但明显的低温期出现的年代略有不同;90年代之后5城市冬季平均气温均属于偏高时期。沈阳、北京和西宁冬季气温年际变化幅度大,昆明和黄山冬季气温年际变化幅度小。沈阳和北京年及夏季降水变化趋势具有较好的一致性,昆明和西宁年及夏季降水变化趋势也具有一定的相似之处,黄山年及夏季降水变化趋势,则表现出一定的特殊性。     

气候变化对天津市不同节能水平建筑制冷采暖能耗的影响

利用天津市地面气象观测站1961—2017年逐小时观测资料,通过TRNSYS软件,对不同节能水平办公建筑供热和制冷能耗,以及居住建筑供热能耗进行动态模拟,定量评估了气候变化对天津市不同节能水平建筑能耗的影响。结果表明：在供暖期和制冷期,温度均呈现显著上升的趋势,而太阳辐射则呈现下降的趋势,受其影响,1961—2017年办公和居住建筑供热能耗呈现显著下降的趋势,制冷能耗呈现微弱的上升趋势,但气候变化对供热能耗的影响要明显强于制冷能耗;随着建筑节能水平的提升,供热和制冷能耗均有一定程度的下降,其中供热能耗的降幅尤为明显,四步节能居住建筑相比于一步到三步节能居住建筑,供热能耗分别下降了53.56%、50.13%和21.25%。对新建建筑及既有建筑的节能改造,应充分考虑不同节能水平对建筑能耗的影响,结合实际需求酌情进行升级改造。除此之外,建筑节能水平的提升,会使其供热和制冷能耗变化量随温度的上升而减小,说明其对气候变化的敏感性在逐渐减弱。因此,提高建筑节能水平,可以更好的应对气候变化,保证其在未来的使用中耗能更低。     

云南省建筑热工设计气象参数计算

根据云南省1981—2010年的历年气象数据,采用建筑行业标准与国家标准中规定的方法,得出了云南省125个城镇的气候区属、采暖度日数、空调度日数、最冷月平均温度、最热月平均温度5项建筑设计气象参数,模拟计算了围护结构热桥表面温度及线传热系数,以期为云南省建筑热工设计提供实用的参考。结果表明:为提高建筑气象参数的精度和实用性,应采用全省所有气象台站的30年气候整编资料,且最冷月、最热月平均温度的计算应采用实际最冷月、最热月温度;云南大部地区建筑热工设计都应满足冬季保温设计需求,热桥部位保温薄弱容易结露,应选用导热率小的建筑保温材料。     

气候变化对典型气象年数据的影响及能耗评估——以中国北方大城市天津为例

本文以中国北方城市天津为例,采用Sandia及Danish两种方法生成典型气象年（TMY）数据,并借助TRNSYS软件模拟得到3个时段（1961-1990年、1971-2000年和1981-2010年）典型办公建筑的逐时负荷,评估气候变化对典型气象年数据及模拟负荷的影响。结果表明：Sandia和Danish生成典型气象年的方法在天津均有较好的适用性,Sandia方法采用6个气象要素生成的典型气象年数据代表性满足要求。受气候变化影响,典型气象年数据变化较大,采暖期（11月-翌年3月）较制冷期（6-9月）的变化更明显;从30年均值差异看,1981-2010年相对于1961-1990年,建筑供热负荷减少5.2%,而制冷负荷增加1.6%。因此,在使用典型气象年数据进行建筑设计能耗评估时需充分考虑气候变化的影响,加快典型气象年数据的生成和更新工作。基于天津现行使用的典型气象年数据模拟得到的办公建筑制冷负荷较1981-2010年偏低6.7%,供热负荷偏高4.7%。表明采用现行典型气象年数据进行建筑能耗评估时,会造成制冷负荷偏低,供热负荷偏高,从而降低人体舒适度及造成供热能源浪费。     

气候变化对中国华北地区办公建筑供热制冷能耗的影响评估

以中国华北地区五大城市办公建筑为例,利用1961—2017年气象数据和TRNSYS软件模拟的供热制冷负荷数据,评估了气候变化背景下华北地区建筑供热制冷负荷的变化。在此基础上,对模拟负荷和气象要素进行多元线性逐步回归分析,揭示了影响建筑供热、制冷负荷的主要气象因子。结果表明：1961—2017年中国华北五大城市供热负荷均呈下降趋势,降幅为0.05（石家庄）—0.13 kWh·m^-2·（10 a）^-1（呼和浩特）;各城市制冷负荷的变化不同,仅呼和浩特为增多,增幅为0.04 kWh·m^-2·（10 a）^-1,其余城市制冷负荷无明显变化;从总负荷来看,各城市均呈下降趋势,降幅为0.05（太原）—0.10 kWh·m^-2·（10 a）^-1（呼和浩特）。由供热制冷负荷与气象要素的回归分析可知,冬季供热负荷主要受气温影响,五大城市的显著增温导致供热负荷减少;与此不同,夏季制冷负荷主要受气温、太阳辐射的共同影响,呼和浩特平均气温和太阳辐射均呈显著上升趋势,导致其制冷负荷显著增加。其他城市气温显著升高,而太阳辐射显著降低,二者的综合作用导致制冷负荷没有明显的变化趋势。总体来看,在气候变暖背景下,中国华北地区冬季供热负荷明显降低,而夏季制冷负荷并未明显增加,导致总负荷显著降低,气候变暖总体上对建筑节能有利。     

广东"三农"气象服务的现状、问题与对策

广东的农业气象监测、农业气候资源开发、农用天气预报、灾害预警评估、气象信息发布等“三农”气象服务已经取得了一定的成效。但也存在着诸如缺少针对性、缺少多样性、缺乏准确性、缺乏及时性等方面的问题。加强“三农”气象服务,应采取转变观念、建设农村综合气象监测网、丰富服务产品、气象信息进村入户、建设农村突发灾害应急气象服务系统、完善人工增雨减灾作业体系、推进气象科技扶贫等对策与措施。     

辽宁省高速公路气象保障服务系统设计与展望

为了提高辽宁省高速公路的气象保障服务能力,提出了建立辽宁高速公路气象保障服务系统的设想。分析了辽宁及国内外的高速公路气象保障的研究概况,在此基础上,根据高速公路管理部门对于气象保障服务的实际需求,认为建立高速公路气象保障服务系统应合理布设和增加高速公路沿线的自动气象监测站点,要以气象部门信息网络为依托,以气象数据库、预报技术平台、预报技术方法为基础,有针对性地开发高速公路气象预报预警模式和决策系统,并提出了建立高速公路信息反馈及损毁评估平台的设想,试图为提高高速公路气象服务水平提供技术支撑。     

卫星遥感图像人工建筑面积识别软件的开发与应用

定量分析气象台站周边的人工建筑面积比例,有助于客观揭示人工环境对观测数据的影响.基于Windows平台,利用梯度增强、高通滤波、二值化、形态学等图像处理方法开发了对卫星遥感图像中人工建筑的识别及其面积比例的计算软件,为气象探测环境研究提供可靠的数据.该软件已经用于处理数百个气象台站不同尺度的卫星遥感图像,软件运行稳定,操作方便,可移植性强,相对于人工统计方式效果良好.介绍了所用图像处理方法的原理及软件实现的流程和功能,总结了参数设置的经验.     

攀枝花太阳能资源评价

为了有效地开发和利用攀枝花太阳能资源,本文在广泛搜集国内相关地区太阳辐射资料的基础上,整理了攀枝花几十年的太阳能相关气象数据,通过天文辐射量、日照百分率、经纬度、水汽压等因子建立相关辐射量计算模式,系统地分析和研究了攀枝花地区太阳能辐射量的主要分布特征和优势,对大力开发利用攀枝花太阳能资源提供了科学依据,并就如何发展特色农业和旅游业等综合开发利用方面提出了具体可行的对策建议。