- Tytuł:
- Wpływ typu zabudowy na intensywność turbulencyjnej wymiany masy i energii w Łodzi – wstępne wyniki badań porównawczych z lat 2013-2016
- Autorzy:
- Pawlak, Włodzimierz
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/763114.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej. Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej
- Tematy:
-
turbulent fl ux, eddy covariance method, urban climate, greenhouse gases
strumień turbulencyjny, metoda kowariancji wirów, klimat miasta, gazy cieplarniane - Opis:
-
This paper contains the results of measurement of turbulent exchange of heat and mass in Łódź in the period 2013–2016. Measurement campaigns of sensible (QH) and latent (QE) heat fluxes as well as carbon dioxide and methane (FCO2 and FCH4) fluxes have been carried out on two urban sites characterized by different development and use. The first site has been located at the city center (artificial surfaces percentage ~60%) dominated by the net of urban canyons and 3–4 storey tenement buildings. The second site has been located at postindustrial district about 4.8 km to the north. This part of the city is characterized by lower development density (~40%) and dominated by big postindustrial buildings converted into warehouses and large stores. Turbulent fluxes QH, QE, FCO2, and FCH4 have been measured with eddy covariance technique. Both sites have been equipped with typical instrumentation set consisting of ultrasonic anemometers and water vapor, carbon dioxide and methane gas analyzers. According to eddy-covariance method principles, on both sites instruments have been mounted on the height double or more higher than mean surrounding urban canopy layer. The aim of this paper was to show variability of heat and mass fluxes registered during August, September and October 2016 in the postindustrial district and compare with the results obtained during the same months in the center of Łódź in the years 2013–2015. The results show that intensity of turbulent exchange is clearly related to land use and characteristics of urban surface. Turbulent exchange of sensible and latent heat on postindustrial area, covered by big buildings and wide market places has been smaller than in the center of Łódź, dominated by urban canyons and residential buildings. Moreover, turbulent fluxes of greenhouse gases have been also smaller especially in the case of carbon dioxide. Diurnal courses of FCO2 and FCH4 fluxes registered at the city center have been dominated by two maxima, related to diurnal rhythm of fossil fuel combustion during traffic rush hours and evening inhabitants activities (cooking, heating tec.). While traffic is much less intense in comparison with city center and there is a lack of residential buildings on postindustrial areas, carbon dioxide fluxes are much smaller there and methane fluxes have only one maximum a day.
W pracy opisano wyniki pomiarów turbulencyjnych strumieni ciepła jawnego i utajonego oraz gazów cieplarnianych (dwutlenek węgla i metan) przeprowadzonych w okresie sierpień-październik 2016 w dzielnicy poprzemysłowej w Łodzi, na tle wyników podobnych pomiarów prowadzonych w tych samych miesiącach w latach 2013-2015 w centrum miasta. Wyniki pomiarów potwierdziły, iż typ zabudowy oraz zależność odsetek powierzchni sztucznych/odsetek terenów pokrytych roślinnością to bardzo ważne determinanty intensywności wymiany turbulencyjnej energii i masy pomiędzy powierzchnią miasta a atmosferą. Podobne zależności uzyskano podczas kilku kampanii pomiarowych prowadzonych w innych miasta świata (Offerle i in. 2006a, 2006b; Nordbo i in. 2012; Christen 2014; Kotthaus, Grimmond 2014a, 2014b; Helfter i in., 2016). W centrum Łodzi zaobserwowano relatywnie wysokie strumienie ciepła oraz gazów cieplarnianych, które miały mniej (QH, QE) lub bardziej (FCO2, FCH4) wyraźnie obniżone wartości w dzielnicy o mniejszym odsetku powierzchni sztucznych, bez kanionów ulicznych oraz budynków mieszkalnych. Wydzielony przypadek elektrociepłowni, której działalności towarzyszą emisje gazów cieplarnianych rejestrowane na stanowisku LP (EC3) w dzielnicy poprzemysłowej, pokazuje że w badaniach tego typu nie należy pomijać istnienia tzw. źródeł lokalnych. Zgodnie z założeniami metody kowariancji wirów stanowiska pomiarowe strumieni turbulencyjnych instaluje się miejscach o jak najbardziej homogenicznej zabudowie. Rezultatem są uśrednione wartości strumieni reprezentatywne dla typowych dzielnic w miastach (np. centrum, dzielnica domów jednorodzinnych, handlowa, itd.). Wyniki ze stanowiska LP EC3 pokazują jednak, że pomijanie takich miejsc może prowadzić do zaniżenia oceny intensywności wymiany gazów cieplarnianych w skali całego miasta.Zmienność strumieni turbulencyjnych energii i masy zarejestrowane w Łodzi dobrze wpisują się w dostępną wiedzę dotyczącą problemu turbulencyjnej wymiany na terenach zurbanizowanych. Podobnie jak w innych centrach miast obserwuje się tu relatywnie wysokie wartości strumieni ciepła jawnego oraz podwójne maksima w ciągu doby w przyadku strumieni gazów cieplarnianych (Offerle i in. 2006a, 2006b; Nordbo i in. 2012; Christen 2014; Kotthaus, Grimmond 2014a, 2014b). Na podstawie danych z kilkunastu miast świata (również z Łodzi), potwierdzono, że w dzielnicach o podwyższonym odsetku powierzchni pokrytych roślinnością maleją strumienie ciepła jawnego oraz dwutlenku węgla, a strumienie ciepłą utajonego rosną. Ze względu na niewielką liczbę kampanii pomiarowych strumieni metanu w miastach, w przypadku tego gazu taka zależność wciąż czeka na potwierdzenie (Nicolini i in. 2013, Christen 2014; Helfter i in. 2016). Z dotychczas opublikowanych prac wynika, iż taka zależność istnieje, np. w centrum Łodzi strumienie metanu są wyraźnie niższe niż w gęściej zabudowanym centrum Londynu. Prawdopodobnie jednak lepszą zmienną charakteryzującą przestrzenną zmienność strumienia metanu w mieście może być gęstość zaludnienia, której, w różnych dzielnicach, towarzyszy inna gęstość infrastruktury będącej potencjalnym źródłem metanu (gazociągi, sieci kanalizacyjne, ulice z ruchem samochodowym o różnym natężeniu, itd.) - Źródło:
-
Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia; 2017, 72, 2
0137-1983 - Pojawia się w:
- Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł