氣候可行性論證是指對與氣候條件密切相關的規(guī)劃和建設項目進行氣候適宜性、風險性以及可能對局地氣候產生影響的分析、評估活動。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(xiāng)規(guī)劃、重點領域或者區(qū)域發(fā)展建設規(guī)劃編制需要，組織開展氣候可行性論證。
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微尺度氣候模式，能夠實現局地風、溫場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、大氣長短波輻射等影響條件，同時采用E-ε能量閉合方案進行湍流參數化，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生一定的緩解作用，實現對當地氣候舒適性的調節(jié)。
統(tǒng)計北京市200多個區(qū)域自動站日值數據，計算得到一月、四月、七月、十月等四個典型月的月平均氣溫、月平均濕度、月平均風速和月累計降水的空間分布。如圖2所示，北京市在四個典型月中均有較為明顯的熱島效應，主要城建區(qū)氣溫明顯高于周邊。縱觀四月，可知奧體公園附近有很明顯的季節(jié)變化特征，四級差異較為分明；同時可知一月奧體公園附近氣溫與周邊地區(qū)幾乎相同，四月及十月其氣溫略微低于城市區(qū)域，而七月奧體公園的溫度有較為明顯的低溫區(qū)，確實對熱島效應起到了一定的緩解作用。
從逐月平均風速分布（圖3）可以看出，奧體公園一帶及北京城區(qū)在四個典型月中，除冬季（一月）外風速都較小：春季（四月）和秋季（十月）風速最小，夏季（七月）次之。這應當是當地氣候條件及建筑物和樹木的拖曳作用共同導致。從奧體公園周邊地區(qū)的風向玫瑰圖可知，該地區(qū)冬季以偏北風為主；而春夏秋季南風北風都有出現，并存在一定數量的東風，說明這些季節(jié)奧體公園附近屬于氣流輻合區(qū)，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(qū)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(qū)域更高，說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(qū)開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了一定要求；秋季沒有明顯的降水中心，整個北京市區(qū)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向輻合容易形成對流的結論一致。
根據計算得到的氣溫、風速和相對濕度空間分布，可以計算北京市區(qū)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(qū)都屬于冷應力區(qū)，人體感覺較冷，而中心城區(qū)（包括奧體公園）一帶，由于城市熱島效應因此溫度較高，屬于無熱應力區(qū)，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(qū)逐漸變?yōu)槠珶釕Φ貐^(qū)，人體感受偏熱，而奧體公園一帶則保持無熱應力條件，屬于較為舒適的地段；秋季北京市的大部分地區(qū)都屬于無熱應力區(qū)，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(qū)屬于典型的大陸型半濕潤季風氣候：春季較為干燥、風速較小；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區(qū)域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風，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(jié)為春秋兩季；而夏季由于舒適度相對市區(qū)較高，亦可作為休閑避暑的場所。
總結：通過利用北京市區(qū)域自動站觀測、地形資料、土地利用資料和數值模擬結果等數據進行綜合分析，我們可知北京奧體公園一帶春季較為干燥、風速較小；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區(qū)域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風，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，春夏秋則偏北、偏南、偏東風都有分布。
該地區(qū)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(qū)相比周圍城市有較好的通風性能，人體舒適度也相對更高，其舒適度最高的季節(jié)為春秋兩季；而夏季雖然舒適度指數較低，但相對城市區(qū)域亦可作為休閑避暑的場所。
氣象風險災害也是一個地區(qū)規(guī)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(qū)的高溫旱災、低溫凍災、暴雨洪澇災害及大風災害的相對風險等級。可以看出，奧體公園附近屬于高溫災害高風險區(qū)（圖7a），應當重點防御高溫帶來的森林火險、干旱等災害事件；而該地區(qū)低溫凍災風險等級較低（圖7b），冬季可以適當有所防范；當地的暴雨災害風險等級較高（圖7c），應當進行重點防范，及時儲備救災抗洪物資，改善下水管網工程，避免出現內澇事件；奧體公園附近的大風災害風險等級較低，這與當地風速較小的實際情況一致，對大風事件的防范還是應當結合強對流事件、防范個別暴雨過程帶來的短時性強風。
總結：通過利用北京市區(qū)域自動站觀測、地形資料、土地利用資料和數值模擬結果等數據進行綜合分析，我們可知北京奧體公園一帶春季較為干燥、風速較小；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區(qū)域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風，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，春夏秋則偏北、偏南、偏東風都有分布。
該地區(qū)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(qū)相比周圍城市有較好的通風性能，人體舒適度也相對更高，其舒適度最高的季節(jié)為春秋兩季；而夏季雖然舒適度指數較低，但相對城市區(qū)域亦可作為休閑避暑的場所。
區(qū)域自動站觀測始終只是離散點的 ，經過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：利用中尺度模式進行區(qū)域氣候模擬，再利用小尺度模式對氣候態(tài)進行穩(wěn)態(tài)診斷。圖8所示為模式嵌套網格空間分布。
圖9所示為區(qū)域模式模擬得到的一月和七月正午時刻月平均近地面氣溫及風速。可知模擬結果與實際觀測基本一致：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(qū)及西南部海拔較低的區(qū)域。同時也可見，一月正午時刻平均風向為西北風，七月則為偏南風，這亦與觀測相吻合。但由于區(qū)域模式分辨率較高，難以識別出奧體公園，因此還需進行小尺度穩(wěn)態(tài)模擬。圖10a、b所示即為利用區(qū)域模式氣候態(tài)數據驅動小尺度模式得到的近地面穩(wěn)態(tài)。可見一月和七月，奧體公園中被森林覆蓋的部分其溫度都較四周更低，而其風速則相對周圍略大，這與城市密集建筑物的拖曳作用強于森林有關。為更清晰地說明奧體公園一帶的舒適度，通過計算氣象部門常用的舒適度指數來進行說明。圖10c、d所示即為計算得到的一月和七月正午時刻的舒適度穩(wěn)態(tài)。可見一月該區(qū)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(qū)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(qū)相比舒適度略高。
總結：通過利用北京市區(qū)域自動站觀測、地形資料、土地利用資料和數值模擬結果等數據進行綜合分析，我們可知北京奧體公園一帶春季較為干燥、風速較小；夏季溫度較高，降水較多，但氣溫較城市區(qū)域略微偏低；秋季冷暖適宜；冬季干燥多風，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，春夏秋則偏北、偏南、偏東風都有分布。
該地區(qū)主要的，人體舒適度也相對更高，其舒適度最高的季節(jié)為春秋兩季；而夏季雖然舒適度指數較低，但相對城市區(qū)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(qū)相比周圍城市有較好的通風性能的場所。
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