1、隨著改革開放、經濟發(fā)展,我國各大、中城市均有明顯的城市化發(fā)展趨勢,截止2011年12月我國城鎮(zhèn)人口占總人口比例突破50％,標志著我國城市化率突破50%。城市化帶來諸如用地面積緊張、人工熱排放量增加的問題,而這些問題將一定程度的影響城市熱環(huán)境及環(huán)境的舒適性。在大力發(fā)展城市經濟基礎建設的同時又不忽視對城市環(huán)境的保護是現在我國各大、中型城市建設者共同關注的重要課題。
　　城市用地面積緊張帶來諸如城市容積率、城市建筑密度的增長,這一情況在

2、城市中心城區(qū)內尤為明顯。城市化進程的加劇,城市向著高密度、高容積率模式的發(fā)展造成城市內廢熱積聚,城市通風受到影響,這些都將導致城市平均氣溫的逐漸升高、城市熱島現象的加劇。以武漢為例,近些年來由于城市發(fā)展所帶來的年平均氣溫增長可達2-3℃。城市的過度開發(fā)也導致了城市中具有調節(jié)作用的大型水體及大面積綠地的消失,取而代之的是林立的建筑,例如,由于水域面積巨大被譽為“百湖之市”的武漢,在1965年至2008年間由于城市發(fā)展需要城市中心區(qū)內有近1

3、30.5平方公里的水體面積消失,這幾乎占到了原城市中心區(qū)水體總面積的1/4。這些改變都將帶來城市氣候的變化。因此,基于城市氣候環(huán)境保護的城市中心區(qū)發(fā)展研究,已經成為城市規(guī)劃和其它相關領域迫切需要研究的課題。
　　本課題以長江中下游城市武漢為研究案例,針對武漢市區(qū)中心城區(qū)用地需求日益增加這一現狀,結合武漢市年平均氣溫逐年升高,城市熱島現象逐年增強這一事實展開討論。以2020年武漢市總體規(guī)劃為基礎,從容積率、建筑密度、大型水體面積變化

4、等3個與城市用地開發(fā)強度及發(fā)展模式相關的視角出發(fā),探討不同的城市開發(fā)強度與發(fā)展模式下城市中心區(qū)氣候變化趨勢。旨在通過計算機數值模擬技術,獲得提高城市中心區(qū)用地效率的開發(fā)強度控制指標與城市中心區(qū)氣候變化趨勢之間的關系,試圖通過歸納總結得到城市熱環(huán)境及環(huán)境熱舒適性友好型,滿足城市中心城區(qū)用地需求發(fā)展的城市布局、規(guī)劃策略,為城市規(guī)劃提供科學依據與決策支持。
　　為了更有針對性的分析研究,本研究分別討論了高層化與高密度化等兩種城市中心區(qū)發(fā)

5、展模式下對中心城區(qū)局地氣候的變化影響。通過對城市中心城區(qū)容積率、建筑密度、城市中心區(qū)內水體面積的變化,三類共十八組案例的研究,計算并比較分析各組案例條件下中心城區(qū)平均及局部氣溫、相對濕度、風速、長短波輻射量、顯熱及潛熱得失量、城市熱島強度值,從而定量化的得到一套城市熱環(huán)境及環(huán)境熱舒適性友好型,滿足城市中心城區(qū)用地需求發(fā)展的城市布局、規(guī)劃策略。
　　為了實現以上研究目的,本研究使用中尺度氣象模擬模型WRF(Weather Resea

6、rchand Forecastingmodel)作為計算機數值模擬工具,以便更加精確的模擬城市冠層內的物理過程,本研究在中尺度氣象模擬模型基礎上加入城市冠層模型UCM(Urban Canopy Model),力求模擬出建筑物之間、建筑物與地面、建筑物與天空之間的多次長波、短波反射過程。為了驗證此模擬工具的精確度,本研究采用實測數據同模擬結果相對比的方法確保此模擬方法的正確性及精確性。
　　論文第一章將主要介紹本研究的研究背景、研究