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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，低碳實踐”論壇上，來自北京市城市規(guī)劃設計研究院的尹慧君以《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、研究成果和結論、認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注。研究氣候變化城市氣象環(huán)境問題，已經(jīng)進入公眾的視野，成為社會輿論的熱點話題。

北京的氣象環(huán)境問題主要表現(xiàn)在：一是北京熱導效應逐年增大，應引起重視。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)成為當前大家都非常關注的一個問題，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，同時城市建設反作用于大氣環(huán)境，影響局部地區(qū)的大氣環(huán)境。實證表明：土地利用的變化和人為熱的增加是導致城市氣候變化的原因之一?；诔鞘薪ㄔO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)過復雜運算，輸出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)就是在一定海拔高度上，風流場、相對濕度的氣象觀測要素，然后轉化成評估指標。通過這些指標建立一套評估方法和計算方法，計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，因為這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心的城市問題如熱島強度、通風能力等，用的城市環(huán)境評估因子有人體舒適度、熱島強度和小風區(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，在增加高度的基礎上，又增加了建設用地。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)做重點關注。

研究成果和結論分宏觀、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)狀基礎上有效減少熱導面積，改善現(xiàn)狀氣象環(huán)境。在城市化快速的發(fā)展時期，為了保護自然環(huán)境不破地，不增高，不建設，希望通過合理的空間布局，把建設對于城市氣象環(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組團規(guī)模，即使增加一些建設用地的高度，還是可以提升城市氣象環(huán)境的。與增加高度相比，擴大建設用地，對城市氣象環(huán)境的負面影響會更大。

中觀層面，針對不同地區(qū)的氣象環(huán)境評價也是不同的。基于本次環(huán)境評估的指標，對中心地區(qū)的結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走廊，可提高局部地區(qū)風速，增強城市通風能力。

微觀層面，對重點關注的十個地區(qū)進行評估，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上得到的結論應該會更接近真實情況。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到要求，今后可以嘗試風洞試驗等其他方式進行輔助。