氣候可行性論證是指對與氣候條件密切相關(guān)的規劃和建設項目進(jìn)行氣候適宜性、風(fēng)險性以及可能對局地氣候產(chǎn)生影響的分析、評估活動(dòng)。根據中國氣象局2008年發(fā)布的《氣候可行性論證管理辦法》，氣象主管機構應當根據城鄉規劃、重點(diǎn)領(lǐng)域或者區域發(fā)展建設規劃編制需要，組織開(kāi)展氣候可行性論證。
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微尺度氣候模式，能夠實(shí)現局地風(fēng)、溫場(chǎng)100m分辨率的數值模擬，為復雜地形的氣候可行性論證提供更精細更準確的評估與指導。
MCEM采用地形跟隨坐標系，綜合考慮了地形坡向對日照的遮擋、地表的熱力平衡、大氣長(cháng)短波輻射等影響條件，同時(shí)采用E-ε能量閉合方案進(jìn)行湍流參數化，能夠充分評估出地形及建筑物對氣象條件的影響。
圖1所示為北京市DEM和土地利用空間分布。從圖中可知，北京市地形呈西高東低的分布，西部山巒較多、地形復雜，而東部以平原為主；城市下墊面分布集中，容易形成較明顯的熱島效應。而奧林匹克公園所在位置處于北京城中軸線(xiàn)北端，周邊被城市環(huán)繞，但擁有明顯的大片森林下墊面，理論上可對周邊的城市熱島效應產(chǎn)生一定的緩解作用，實(shí)現對當地氣候舒適性的調節。
統計北京市200多個(gè)區域自動(dòng)站日值數據，計算得到一月、四月、七月、十月等四個(gè)典型月的月平均氣溫、月平均濕度、月平均風(fēng)速和月累計降水的空間分布。如圖2所示，北京市在四個(gè)典型月中均有較為明顯的熱島效應，主要城建區氣溫明顯高于周邊?？v觀(guān)四月，可知奧體公園附近有很明顯的季節變化特征，四級差異較為分明；同時(shí)可知一月奧體公園附近氣溫與周邊地區幾乎相同，四月及十月其氣溫略微低于城市區域，而七月奧體公園的溫度有較為明顯的低溫區，確實(shí)對熱島效應起到了一定的緩解作用。
從逐月平均風(fēng)速分布（圖3）可以看出，奧體公園一帶及北京城區在四個(gè)典型月中，除冬季（一月）外風(fēng)速都較?。捍杭荆ㄋ脑拢┖颓锛荆ㄊ拢╋L(fēng)速最小，夏季（七月）次之。這應當是當地氣候條件及建筑物和樹(shù)木的拖曳作用共同導致。從奧體公園周邊地區的風(fēng)向玫瑰圖可知，該地區冬季以偏北風(fēng)為主；而春夏秋季南風(fēng)北風(fēng)都有出現，并存在一定數量的東風(fēng)，說(shuō)明這些季節奧體公園附近屬于氣流輻合區，容易造成空氣抬升、凝結降水。
從逐月平均相對濕度可知，北京市濕度以夏秋兩季最高，冬春濕度較低；城建區存在明顯的城市干島效應，其中以一月和七月干島最為明顯。而在四月和十月，奧體公園周邊的濕度較城市區域更高，說(shuō)明森林下墊面能起到一定的增濕作用。
從逐月累計降水可知，北京市的降水主要發(fā)生在夏季，秋季次之，而冬春兩季的降水較少。冬季降水主要發(fā)生在東北部即平谷、密云一帶；春季降水主要發(fā)生了中西部，北京主要城建區開(kāi)始出現較集中性的降水，但降水量級不大；夏季降水中心主要分布在順義、房山、海淀一帶，其中在奧體公園附近存在明顯的降水中心，累計雨量達到190mm以上，也對當地的暴雨次生災害防治帶來(lái)了一定要求；秋季沒(méi)有明顯的降水中心，整個(gè)北京市區都有一定程度的降水，需要注意在奧體公園一帶也存在大約60mm左右的降水中心。夏秋兩季的降水與前文風(fēng)向輻合容易形成對流的結論一致。
根據計算得到的氣溫、風(fēng)速和相對濕度空間分布，可以計算北京市區的通用熱氣候指數（UTCI），以表征當地的舒適度。從圖6可知，冬季北京市大部分地區都屬于冷應力區，人體感覺(jué)較冷，而中心城區（包括奧體公園）一帶，由于城市熱島效應因此溫度較高，屬于無(wú)熱應力區，人體感受較為舒適；在春季和夏季，由于氣溫升高，北京市的城建區逐漸變?yōu)槠珶釕Φ貐^，人體感受偏熱，而奧體公園一帶則保持無(wú)熱應力條件，屬于較為舒適的地段；秋季北京市的大部分地區都屬于無(wú)熱應力區，整體感受較為舒適。
綜上所述，北京市奧體公園附近四季氣象條件較為分明，該地區屬于典型的大陸型半濕潤季風(fēng)氣候：春季較為干燥、風(fēng)速較??；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風(fēng)，降水較低，受城市熱島效應輻射氣溫偏高。奧體公園舒適度季節為春秋兩季；而夏季由于舒適度相對市區較高，亦可作為休閑避暑的場(chǎng)所。
總結：通過(guò)利用北京市區域自動(dòng)站觀(guān)測、地形資料、土地利用資料和數值模擬結果等數據進(jìn)行綜合分析，我們可知北京奧體公園一帶春季較為干燥、風(fēng)速較??；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風(fēng)，降水較低，受城市熱島效應輻射氣溫偏高。當地冬季盛行偏北風(fēng)，春夏秋則偏北、偏南、偏東風(fēng)都有分布。
該地區主要的氣象災害為高溫旱災和暴雨洪澇災害，應當注意防范森林火災和暴雨致澇。奧體公園中的森林片區相比周?chē)鞘杏休^好的通風(fēng)性能，人體舒適度也相對更高，其舒適度最高的季節為春秋兩季；而夏季雖然舒適度指數較低，但相對城市區域亦可作為休閑避暑的場(chǎng)所。
氣象風(fēng)險災害也是一個(gè)地區規劃建設的重要參考。如圖7所示，a-d分別為奧體公園周邊地區的高溫旱災、低溫凍災、暴雨洪澇災害及大風(fēng)災害的相對風(fēng)險等級?？梢钥闯?，奧體公園附近屬于高溫災害高風(fēng)險區（圖7a），應當重點(diǎn)防御高溫帶來(lái)的森林火險、干旱等災害事件；而該地區低溫凍災風(fēng)險等級較低（圖7b），冬季可以適當有所防范；當地的暴雨災害風(fēng)險等級較高（圖7c），應當進(jìn)行重點(diǎn)防范，及時(shí)儲備救災抗洪物資，改善下水管網(wǎng)工程，避免出現內澇事件；奧體公園附近的大風(fēng)災害風(fēng)險等級較低，這與當地風(fēng)速較小的實(shí)際情況一致，對大風(fēng)事件的防范還是應當結合強對流事件、防范個(gè)別暴雨過(guò)程帶來(lái)的短時(shí)性強風(fēng)。
總結：通過(guò)利用北京市區域自動(dòng)站觀(guān)測、地形資料、土地利用資料和數值模擬結果等數據進(jìn)行綜合分析，我們可知北京奧體公園一帶春季較為干燥、風(fēng)速較??；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風(fēng)，降水較低，受城市熱島效應輻射氣溫偏高。當地冬季盛行偏北風(fēng)，春夏秋則偏北、偏南、偏東風(fēng)都有分布。
該地區主要的氣象災害為高溫旱災和暴雨洪澇災害，應當注意防范森林火災和暴雨致澇。奧體公園中的森林片區相比周?chē)鞘杏休^好的通風(fēng)性能，人體舒適度也相對更高，其舒適度最高的季節為春秋兩季；而夏季雖然舒適度指數較低，但相對城市區域亦可作為休閑避暑的場(chǎng)所。
區域自動(dòng)站觀(guān)測始終只是離散點(diǎn)的 ，經(jīng)過(guò)插值后很多面上的信息并不一定準確。為了更好的研究奧體公園周邊的氣候環(huán)境，需要使用數值模擬的手段進(jìn)行精細化氣象要素模擬。由于奧體公園占地面積僅11.59平方公里，因此有必要使用多尺度模式嵌套模擬的方式：利用中尺度模式進(jìn)行區域氣候模擬，再利用小尺度模式對氣候態(tài)進(jìn)行穩態(tài)診斷。圖8所示為模式嵌套網(wǎng)格空間分布。
圖9所示為區域模式模擬得到的一月和七月正午時(shí)刻月平均近地面氣溫及風(fēng)速?？芍M結果與實(shí)際觀(guān)測基本一致：北京市氣溫存在西低東高的分布形勢，高溫集中在主要城建區及西南部海拔較低的區域。同時(shí)也可見(jiàn)，一月正午時(shí)刻平均風(fēng)向為西北風(fēng)，七月則為偏南風(fēng)，這亦與觀(guān)測相吻合。但由于區域模式分辨率較高，難以識別出奧體公園，因此還需進(jìn)行小尺度穩態(tài)模擬。圖10a、b所示即為利用區域模式氣候態(tài)數據驅動(dòng)小尺度模式得到的近地面穩態(tài)?？梢?jiàn)一月和七月，奧體公園中被森林覆蓋的部分其溫度都較四周更低，而其風(fēng)速則相對周?chē)源?，這與城市密集建筑物的拖曳作用強于森林有關(guān)。為更清晰地說(shuō)明奧體公園一帶的舒適度，通過(guò)計算氣象部門(mén)常用的舒適度指數來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖10c、d所示即為計算得到的一月和七月正午時(shí)刻的舒適度穩態(tài)?？梢?jiàn)一月該區域的舒適度整體屬于“涼”（數值41-50），森林公園內則冷感更加明顯；七月大部分地區屬于“暖”（大于75），森林公園內則主要以“溫暖”（71-75）為主，與城建區相比舒適度略高。
總結：通過(guò)利用北京市區域自動(dòng)站觀(guān)測、地形資料、土地利用資料和數值模擬結果等數據進(jìn)行綜合分析，我們可知北京奧體公園一帶春季較為干燥、風(fēng)速較??；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風(fēng)，降水較低，受城市熱島效應輻射氣溫偏高。當地冬季盛行偏北風(fēng)，春夏秋則偏北、偏南、偏東風(fēng)都有分布。
該地區主要的，人體舒適度也相對更高，其舒適度最高的季節為春秋兩季；而夏季雖然舒適度指數較低，但相對城市區域亦可作為休閑避暑氣象災害為高溫旱災和暴雨洪澇災害，應當注意防范森林火災和暴雨致澇。奧體公園中的森林片區相比周?chē)鞘杏休^好的通風(fēng)性能的場(chǎng)所。
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