《長三角地區城市群人為熱排放時空變化規律研究》是依託南京大學，由王勤耕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長三角地區城市群人為熱排放時空變化規律研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王勤耕
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著城市化氣候與環境效應研究的不斷深入以及相關數值模式的日益精細化，對於城市（特別是城市群）人為熱排放規律的認識提出了更高的需求。本項目針對城市群尺度人為熱排放的複雜性以及傳統研究方法工作量大、不確定性強、普適性差等問題，綜合運用區域能源系統物質流分析、高分辨遙感影像、以及實地調查等多種手段，以長三角城市群為對象，研究其人為熱排放的時空變化規律。總體上採用由上而下技術路線：通過區域物質流分析，定量解析能源系統中各種複雜的平衡關係，獲取各類能源消費總量；基於衛星遙感及有關資料，獲取人為熱排放的空間分布；基於實地調查及資料分析，識別各類人為熱源的時間變化規律；基於GIS平台，獲取不同時空解析度、格線化、動態的人為熱排放清單。本研究不僅將深入認識長三角城市群人為熱排放的時空分布特徵，而且將提出適用於一般城市群尺度人為熱排放研究的理論框架與方法體系，為其它同類工作提供參考。
結題摘要
隨著人為熱排放量的迅速增加，深入認識其排放規律及演變趨勢，並構建具有高時空解析度的排放清單，對於研究其氣候與環境效應具有重要意義。本研究採用“由上而下”的技術路線，基於最新的統計資料，結合物質流分析、實地調查等多種手段，首先針對長三角城市群地區的人為熱排放進行深入研究；在此基礎上，進一步將研究範圍延伸到全國及全球尺度，從而對多尺度的人為熱排放特徵提供了較全面的認識。 研究結果表明，長三角城市群地區人為熱的排放總量為1.4E19 J/yr，其中工業、交通、建築、新陳代謝分別占75.1%、12.5%、9.9%和2.5%。上海、蘇州、無錫、杭州和南京五個城市的人為熱排放量占總量的71%。長三角人為熱年均通量為5.3 W/m2，大部分地區介於5-30 W/m2，城市高值區一般介於20-70 W/m2。中國大陸的人為熱排放總量為1.2×1020 J/yr，平均排放強度為0.4 W/m2。煤炭和電力對人為熱排放貢獻最高，占總排放量的74%。不同地區差異明顯，東部的排放強度在0.5–20 W/m2，西部在0–0.05 W/m2。典型城市建成區人為熱的排放強度一般介於20–100 W/m2之間，遠高於區域平均值。 全球人為熱排放總量從1965年的1.6E20 J/yr增長到2013年5.3E20 J/yr，相應地，陸地平均排放強度從0.033 W/m2增加到0.11 W/m2。化石燃料的貢獻率達86.9%，其中石油、天然氣和煤炭的占比分別為37.8%、26.7%和35.6%。亞太地區、歐亞大陸和北美洲的貢獻率分別占總排放量的40.4%、23.1%和21.2%。預計到2100年，在高、中、低三種排放情景下，全球人為熱排放總量將分別達到2.5 E21、1.5E21、1.2E21 J/yr，陸地平均排放強度將分別達到0.51、0.30、0.24 W/m2。儘管人為熱的全球平均強度相對於溫室氣體的輻射強迫在數量上相對較少，但由於時空分布不均勻以及近地表排放特徵，其對氣候與環境可能產生重要影響。 綜上所述，本研究全面刻畫了多種尺度的不同類型源的人為熱的排放量、時空分布及演變趨勢，並基於GIS平台構建了格線化、動態的人為熱排放清單，研究成果為深入認識和研究其氣候與環境影響奠定了重要基礎。
