(提议人:Eloisa Di Sipio 博士、Antonio Galgaro 教授)引言 2018 年,欧盟 (EU) 提出了一项长期战略,旨在到 2050 年实现气候中性经济,将全球气温升幅控制在 2°C 以下。在这一框架中,替代能源和可再生能源在城市能源规划中的整合发挥着关键作用。在供暖和制冷领域,浅层地热能 (SGE) 的利用是化石燃料的一个重要替代品。事实上,人类对城市地区气候变化的影响是巨大的。城市化改变了土地的热特性,改变了地表的能量预算,改变了周围的大气环流特征,产生大量的人为废热,并导致城市环境系统的变化。城市化对热环境的影响通常被称为城市热岛 (UHI) 效应,其对地下温度 (T) 和环境的影响仍不太了解。多项研究证明,城市发展可能会使复合城市景观的地表温度显著升高(2-5°C),因为建筑物、沥青和混凝土表面的年平均地表温度高于草地和裸露土壤。现有技术地下水,尤其是浅层地下水,从地表获得或损失热量,而地表的年平均温度受气候变化和土地利用的控制。在这方面,必须考虑地表空气 (SAT)、地下 (SST)、地表 (GST) 和地下水 (GWT) 温度变化的长期趋势和季节性循环。随着地球表面的 T 波动向下扩散,其幅度随深度呈指数减小。地下引起的大规模热异常称为地下城市热岛 (SUHI)。钻孔 T 剖面通过特征趋势揭示了累积的能量,其中城市加热导致 T 向地表增长。异常的城市 GST 异常既向上传播到大气中,又向下传播到地下。随着全球城市化以前所未有的速度增长,我们迫切需要提高对 SUHI 及其环境、社会和经济后果的认识。随着人们对地热利用的兴趣日益浓厚,储存在城市含水层中的多余热量被认为是空间供暖和制冷的有吸引力的热库。这对于高度城市化的城市来说确实很重要,因为与周边乡村相比,这些城市的供暖需求更高。高效、可持续地开采如此大量的能源不仅可以满足城市地区的部分能源需求,而且还可以在减缓城市变暖方面发挥积极作用,因为可以减少温室气体排放。目标“城市地热能潜力”的总体目标:“城市规模浅层城市地下资源利用 (GEO-URB)”项目旨在确定帕多瓦城市地区的地热能潜力。将区分影响 SUHI 的长期自然热量成分和人为热量贡献。具体目标是
与农村环境相比,持续的城市化以及人为的全球变暖,并将增加城市地区的土地表面温度和空气温度异常,从而导致城市热岛(UHI)。uhi构成了环境和健康风险,影响了人类健康的心理和生理方面。因此,使用考虑形态变量的深度学习方法,本研究预测了从2007年到2021年69个欧洲城市的UHI强度,并且在2050年和2080年影响UHI影响。该研究采用人工神经网络,深度神经网络和封闭式复发单元,将高分辨率3D城市模型与环境数据相结合以分析UHI趋势。结果表明,城市形式,天气模式和UHI强度之间的牢固关联,强调了对定制的城市规划和政策措施的需求,以减少UHI影响并促进可持续的城市环境。这项研究增强了对UHI动态的理解,并成为城市规划师和政策制定者应对气候变化,城市化和空气污染的挑战的宝贵工具,最终有助于改善健康成果并建立能源消耗。此外,该方法有效地证明了GRU将其分数与UHI预测联系起来的能力,从而为潜在的健康影响提供了重要的见解。
这项工作使用ADMS与城市气候模型来通过解决热和水分过程的管理方程来计算相对于上风温度曲线的局部温度扰动。该模型具有一系列用于表面参数的输入数据集,例如热入口,对蒸发的表面抗性,反照率(基于土地使用类别[2-3]),表面粗糙度长度,标准化的建筑物量和地形高度(图1)。使用单个核心,这种Linux版本的ADMS与城市气候模型是在伯明翰大学的Bluebear HPC上运行的。典型的每月轮廓模拟的整体经过的时间约为22小时。
摘要学术环境和制造商环境的专业知识的结合可以产生新的有价值的技能和计划,以应对城市热岛(UHI)问题,这会因气候变化而加剧。本文以描述摩德纳大学和雷吉奥·艾米利亚(Reggio Emilia)进行的一项正在进行的UHI分析,该分析是Carpi市的,Carpi市是一个近72千名居民,位于意大利中部Po Valley的Modena附近。该研究采用长期记忆(LSTM)神经网络。同时,扩展了超越学术界限,开放的机器学习开发人员也在同一地区形成。它们通常与公共工厂实验室相连,这些实验室是制造商的空间:致力于数字艺术制造和相关教育的人。因此,在未来的UHI分析和缓解迷你批准的情况下,设想了社会参与。专家分析和工程可以与公民参与数据收集,传感器制造和建筑解决方案原型制作结合使用。所有这些新兴活动都可以丰富已经在全球范围内传播的Fab City运动。
连续的高温天,一种称为热浪的现象,由于原子质的气候变化而变得越来越频繁和强烈。Padua City以大量城市土壤密封为特征,特别容易受到这些变化的影响,并加剧了城市热岛影响。本研究将城市数字双胞胎技术和物联网概念集成到三维建模环境中,以开发基于自然的解决方案方案模拟工具。此工具旨在解决帕多瓦市的气候通中问题。使用传感器衍生的空气温度和相对湿度数据,我们的方法提供了详细的微气候信息,以识别帕多瓦市的耐热区域。根据此信息,选择了第一个场景开发的试点项目测试,以评估如何通过使用绿色蓝色基础设施来最好地达到冷却效果,以应对帕多瓦市的热危害。此外,这项研究探讨了在帕多瓦市计划中降低热浪期间的热效应的紧迫性。
••伦敦的夏季白天温度预计在本世纪中叶8•H&F容易受到饮食的热量,其大部分地区的大部分地区都比海平面以上的FVE米小于FVE米•H&F尤其容易受到“城市热岛”的影响,“城市热岛”的效果尤其容易受到“城市地区”的影响,而在哪个地区,与周围的地区相比,伦敦的风险范围很高。•伦敦的夏季白天温度预计在本世纪中叶8•H&F容易受到饮食的热量,其大部分地区的大部分地区都比海平面以上的FVE米小于FVE米•H&F尤其容易受到“城市热岛”的影响,“城市热岛”的效果尤其容易受到“城市地区”的影响,而在哪个地区,与周围的地区相比,伦敦的风险范围很高。
课程简介:学生通过研究城市热岛,探索实践技术和计量世界。 绩效期望: HS-ESS2-4:使用模型描述地球系统能量流入和流出的变化如何导致气候变化。 HS-ESS3-4:评估或改进减少人类活动对自然系统影响的技术解决方案。 MS-PS3-5:构建、使用和提出论据来支持以下说法:当物体的动能发生变化时,能量会转移到物体或从物体转移。 具体学习成果: 1. 了解测量在科学研究和工程设计中的重要性。 2. 进行精确测量并比较不同测量工具的准确性。 3. 培养用于环境监测的高级计量技能。 4. 解释导致城市热岛的机制和因素。 5. 认识到不同人群如何感受到城市热岛的不同影响。 叙述/背景信息 学生先前知识: -学生对估算和测量有基本的了解。 -学生可以按照简单的程序进行调查。
城市热岛效应城市热岛效应是国际上公认的效应,指建筑物、人行道和其他吸收和保留热量的表面密集的地区温度较高。DELWP 制作的数据和地图表明,墨尔本市区平均比非市区高 8˚C 以上(DELWP,2019a)。DELWP 发现,由于城市密度增加,怀特霍斯的热点数量不断增加(Sun 等人,2018)。附录 2 根据 2018 年收集的数据列出了怀特霍斯的“热点”。(DELWP,2019b)。一般来说,这些区域包括购物中心、停车场或工业区。随着密度增加,预计怀特霍斯将面临此类热点的增加。