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11月17日，在2013年中國城市規(guī)劃年會“生態(tài)宜居，低碳實(shí)踐”論壇上，來自北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的尹慧君以《基于氣象條件的城市空間布局研究初探——以北京中心城區(qū)為例》為題，從研究背景、研究方法、研究成果和結(jié)論、認(rèn)識和感想四個方面介紹了對城市空間布局的研究和探索。

隨著全球氣候變化和極端氣候事件頻發(fā)，對氣象環(huán)境和氣候問題越來越關(guān)注。研究氣候變化城市氣象環(huán)境問題，已經(jīng)進(jìn)入公眾的視野，成為社會輿論的熱點(diǎn)話題。

北京的氣象環(huán)境問題主要表現(xiàn)在：一是北京熱導(dǎo)效應(yīng)逐年增大，應(yīng)引起重視。北京觀象臺資料證明，近137年來北京地區(qū)平均溫度上升1.05℃，升溫幅度比較明顯。二是霧霾天氣困擾北京，已經(jīng)成為當(dāng)前大家都非常關(guān)注的一個問題，也是政府目前迫切需要解決的問題。三是年降水量呈現(xiàn)逐年減少的趨勢，但暴雨集中度的量在增加。

氣象條件對城市選址、土地利用和建筑布局有重要影響，同時城市建設(shè)反作用于大氣環(huán)境，影響局部地區(qū)的大氣環(huán)境。實(shí)證表明：土地利用的變化和人為熱的增加是導(dǎo)致城市氣候變化的原因之一。基于城市建設(shè)和氣象環(huán)境的相互作用的理念，在城市快速發(fā)展和城市轉(zhuǎn)型期間，積極把握氣象規(guī)定，因地制宜，對創(chuàng)造氣象環(huán)境條件宜人，市民宜居的城市環(huán)境具有重要意義。

本研究使用的專業(yè)氣象模擬工具為區(qū)域邊界層模式。首先把相關(guān)外部數(shù)據(jù)，如地理氣象資料、地面覆蓋狀況還有地形、自然條件數(shù)據(jù)輸入到模式。其次把不同情景的方案，如現(xiàn)狀城市空間布局、規(guī)劃狀態(tài)，還有需要比較的規(guī)劃布局方案，作為外部輸入數(shù)據(jù)，輸入到模型，經(jīng)過復(fù)雜運(yùn)算，輸出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)就是在一定海拔高度上，風(fēng)流場、相對濕度的氣象觀測要素，然后轉(zhuǎn)化成評估指標(biāo)。通過這些指標(biāo)建立一套評估方法和計(jì)算方法，計(jì)算出各個方案的綜合評分，評分越高表明越適合現(xiàn)在的氣象條件?；谶@些評估指標(biāo)分析出最優(yōu)方案。需要說明的是，這個模型輸入的資料不包括污染源和能耗資料，因?yàn)檫@些資料目前沒有條件獲得，僅僅是輸入氣象方面的資料。

本次研究中針對普遍關(guān)心的城市問題如熱島強(qiáng)度、通風(fēng)能力等，用的城市環(huán)境評估因子有人體舒適度、熱島強(qiáng)度和小風(fēng)區(qū)面積。這些因子通過數(shù)值模式輸出或觀測可以得到，易于操作，符合客觀性、科學(xué)性、有效性等普遍原則。

本次模擬的中心城范圍40公里×48公里，網(wǎng)格模分辨率是500×500米。模擬選取的典型天氣條件，選擇冬季和夏季。設(shè)置現(xiàn)狀、規(guī)劃（正在執(zhí)行的中心城控規(guī)）兩個方案以及兩個調(diào)整方案，一是增加高度、二是破地，在增加高度的基礎(chǔ)上，又增加了建設(shè)用地。通過方案和規(guī)劃、現(xiàn)狀的對比發(fā)現(xiàn)問題。同時還進(jìn)行了分層次研究，針對區(qū)域，宏觀層面對整個中心區(qū)域評價。中觀區(qū)域，對綠隔地區(qū)和北京市規(guī)劃的十條走廊進(jìn)行針對性研究。典型地區(qū)，即方案中主要調(diào)整的十個地區(qū)做重點(diǎn)關(guān)注。

研究成果和結(jié)論分宏觀、中觀和微觀三個方面。宏觀層面，對整個區(qū)域來說，規(guī)劃方案能夠在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上有效減少熱導(dǎo)面積，改善現(xiàn)狀氣象環(huán)境。在城市化快速的發(fā)展時期，為了保護(hù)自然環(huán)境不破地，不增高，不建設(shè)，希望通過合理的空間布局，把建設(shè)對于城市氣象環(huán)境破壞的程度減少到最少。通過模擬數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，增高的方案比現(xiàn)狀的評分還要高，說明通過規(guī)劃方案合理控制建設(shè)組團(tuán)規(guī)模，即使增加一些建設(shè)用地的高度，還是可以提升城市氣象環(huán)境的。與增加高度相比，擴(kuò)大建設(shè)用地，對城市氣象環(huán)境的負(fù)面影響會更大。

中觀層面，針對不同地區(qū)的氣象環(huán)境評價也是不同的?；诒敬苇h(huán)境評估的指標(biāo)，對中心地區(qū)的結(jié)論是增加高度的方案較好。對綠化隔離地區(qū)和總規(guī)確定的楔形綠化廊道地區(qū)，規(guī)劃布局方案較好，說明保證必要的綠色空間和城市通風(fēng)走廊，對于城市的健康發(fā)展是非常有益的。保證必要的綠色空間和城市通風(fēng)走廊，可提高局部地區(qū)風(fēng)速，增強(qiáng)城市通風(fēng)能力。

微觀層面，對重點(diǎn)關(guān)注的十個地區(qū)進(jìn)行評估，挑選基于氣象條件的最優(yōu)方案，為規(guī)劃布局方案提供支撐，這對規(guī)劃各個街區(qū)有一定指導(dǎo)意義。從模擬數(shù)據(jù)看，沒有考慮工業(yè)污染、汽車尾氣排放這些因素，單單增加城市建設(shè)量和城市人口就使地區(qū)的平均氣溫升高這么多，如果加上外部環(huán)境，那發(fā)展趨勢是非?？膳碌摹?/p>

最后，尹慧君還總結(jié)了本次研究的局限。由于本次模擬僅選取冬季和夏季典型氣象條件模擬，所得到的結(jié)論可能并不全面。如果能考慮多種天氣背景條件下的情況，在大量個案研究基礎(chǔ)上得到的結(jié)論應(yīng)該會更接近真實(shí)情況。另外本次模擬對中觀層面的研究可以比較精確地描述趨勢，對于微觀局部小尺度的精確性未必達(dá)到要求，今后可以嘗試風(fēng)洞試驗(yàn)等其他方式進(jìn)行輔助。