Over the concrete roof all four components of the radiation balance
were directly measured with a high-quality, expensive CNR1 radiometer
and net radiationwas alsomonitoredwith a cheaper NRlite net radiometer.
Due to budget constraints, only net radiation R⁎ was measured
with two NRlite net radiometers over the green roof. Changes in the radiation
balance due to the green roof installation must thus be deduced
from any observed differences in net radiation R⁎.
A comparison of monthly averaged values of daily R⁎ maxima
(Fig. 8) shows that the valueswere between≈50 and 93Wm−2 higher
over the green roof than over the concrete roof. Scatter plots between
the daily maximum (Fig. 9a) R⁎ values from the four different sensors
installed highlight that the values from the CNR1 and NRLite sensors
at the control station agree very well, while the maxima values at the
green roof site (average of the 2 NRLite sensors) tend to be 17% higher.
An opposite trend can be noted when comparing the minimum R⁎
values (Fig. 9b) with nearly 25% lower absolute values measured by
the NRLite sensors at the green roof station than with the CNR1 sensor
at the control station. For the minimumR⁎ values,whichwere observed
at night, the comparison of the NRLite and CNR1 values at the control
station shows however also a systematic bias with ≈10% lower absolute
values measured by the NRLite sensor. Such bias could potentially
also contribute to the lower absolute values observed at the green roof
station but it likely does not explain the 25% reduction.
Differences in net radiation R⁎ at the two stations can be due to differences
in the albedo which affect the net shortwave radiation and/or
differences in net longwave radiation, caused by variations in surface
temperatures Ts and surface emissivities ε. The albedo effect is only relevant
during the day. Differences in Ts and ε play a role during day and
night, but are most prominent at night when the shortwave radiation
terms in Eq. (1) are both zero and the radiation balance reduces to
R ¼ LD þ LU ¼ LD−ε σ T4s
; ð3Þ
where σ is the Stefan–Boltzmann constant. Incoming longwave radiation
LD depends primarily on the temperature of the atmosphere and
can be assumed to have the same value over both measurement
stations. The values of the surface emissivities ε for both the green and
concrete roof are not really known and using tabulated values for ε published
in the literature could lead to high uncertainties in the calculated
surface temperatures.We thus decided not to provide values for Ts.
However, to account for possible differences in the net longwave radiation
when computing the albedo α, the ratio a of outgoing longwave
radiation LUgr at the green roof station to its counterpart LUco at the control
station was estimated using the net radiation values at night:
a ¼
LUgr
LUco
¼
R
gr−LD
LUco
: ð4Þ
Using the minimumnet radiation values Rgr,min ⁎ shown in Fig. 8b, results
in an average value of ā = 0.96, while ā ≅ 1.00 is computed if all
nighttime hourly values of Rgr ⁎ are used in Eq. (4). The differences in outgoing
longwave radiation at the two measurement sites are thus quite
small, and the average albedo of the green roof can be estimated as
αgr ¼ 1−
R
gr−LD−aLUco
SD
≈0:18−0:21; ð5Þ
for the range of estimated ā-values. These values are lower than the average,
measured albedo for the concrete roof
αco ¼ SUco
SD
≈0:28: ð6Þ
The surface energy balance of the roof surface is described by
R ¼ HS þ HL þ HG; ð7Þ
where HS is the sensible heat flux, HL, the latent heat flux, and HG the
ground heat flux. The first two terms (HS, HL) describe the energy fluxes
to/from the atmosphere, the last term (HG) to/from the roof material.
Latent and ground heat fluxes were not measured during the study
period, but sensible heat fluxes can be assessed using the sonic anemometer
measurements. From these measurements, buoyancy fluxes
H (¼ ρcpw0Tv
0), can be computed as covariances between the vertical
velocity components w and the sonic temperatures Ts that are nearly
identical to virtual temperatures Tv. To obtain true sensible heat fluxes
HS ¼ ρcpw0T0
, the buoyancy fluxes would need to be corrected but
such corrections require accurate, high-resolution moisture measurements,
which were not available (Liu et al., 2001). We thus used the
measured buoyancy fluxes to investigate how the green roof alters the
surface energy balance.
The complex geometry of the roof, which has several elevated rooftop
structures in close vicinity of the meteorological stations (partially
seen in Figs. 1 and 2), further complicates the analysis of the surface energy
balance. The elevated roof structures cause very complex flow patterns,
which in turn result in high spatial variability of the turbulent
fluxes, independent of the surface parameters. The datawere thus carefully
screened before analyzing the heat flux observations. Only hourly
records for which the wind direction at the 3-m level of the concrete
site was b
กว่าหลังคาคอนกรีตสี่องค์ประกอบของความสมดุลรังสี
วัดโดยตรงกับที่มีคุณภาพสูงราคาแพง Radiometer CNR1
และ radiationwas สุทธิ alsomonitoredwith ราคาถูก Radiometer สุทธิ NRlite.
เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านงบประมาณเพียงR⁎รังสีสุทธิวัด
มีสอง radiometers สุทธิ NRlite เหนือหลังคาสีเขียว การเปลี่ยนแปลงในการฉายรังสี
สมดุลเนื่องจากการติดตั้งหลังคาเขียวต้องจึงอนุมานได้
จากความแตกต่างใด ๆ ที่สังเกตในR⁎รังสีสุทธิ.
การเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยรายเดือนของ Maxima R⁎ทุกวัน
(รูปที่. 8) แสดงให้เห็นว่าbetween≈50 valueswere และ 93Wm -2 สูง
เหนือหลังคาสีเขียวกว่ากว่าหลังคาคอนกรีต แปลงกระจายระหว่าง
สูงสุดในชีวิตประจำวัน (รูป. 9a) ค่าR⁎จากสี่เซ็นเซอร์ที่แตกต่างกัน
ไฮไลท์ที่ติดตั้งไว้ค่าจาก CNR1 และ NRLite เซ็นเซอร์
ที่สถานีควบคุมยอมรับเป็นอย่างดีในขณะที่ค่าสูงสุดที่
เว็บไซต์หลังคาสีเขียว (ค่าเฉลี่ยของ 2 เซ็นเซอร์ NRLite) มีแนวโน้มที่จะสูงขึ้น 17%.
แนวโน้มตรงข้ามสามารถสังเกตเมื่อเปรียบเทียบR⁎ขั้นต่ำ
ค่า (รูป. 9b) ที่มีค่าแน่นอนลดลงเกือบ 25% วัดจาก
เซ็นเซอร์ NRLite ที่สถานีหลังคาสีเขียวกว่าด้วย เซ็นเซอร์ CNR1
ที่สถานีควบคุม สำหรับค่าminimumR⁎, whichwere สังเกต
ในเวลากลางคืนเปรียบเทียบ NRLite และ CNR1 ค่าที่ควบคุม
สถานีแสดงให้เห็น แต่ยังมีระบบอคติกับ≈10% แน่นอนที่ต่ำกว่า
ค่าที่วัดโดยเซ็นเซอร์ NRLite อคติดังกล่าวอาจ
ยังนำไปสู่ค่าที่ต่ำกว่าแน่นอนสังเกตที่หลังคาสีเขียว
สถานี แต่ก็มีแนวโน้มที่ไม่ได้อธิบายว่าการลดลง 25%.
ความแตกต่างในR⁎รังสีสุทธิที่สองสถานีได้เนื่องจากความแตกต่าง
ในอัลเบโด้ซึ่งส่งผลกระทบต่อกำไรสุทธิ รังสีคลื่นสั้นและ / หรือ
ความแตกต่างในการฉายรังสีคลื่นยาวสุทธิที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิว
อุณหภูมิ Ts และε emissivities พื้นผิว ผลสะท้อนกลับเป็นเพียงที่เกี่ยวข้อง
ในระหว่างวัน ความแตกต่างใน Ts และεมีบทบาทในระหว่างวันและ
กลางคืน แต่มีความโดดเด่นมากที่สุดในเวลากลางคืนเมื่อรังสีคลื่นสั้น
แง่ในสมการ (1) มีทั้งศูนย์และความสมดุลรังสีลด
R? ¼ LD Þ LU ¼ LD-ε? σ? T4s
; ð3Þ
ที่σคือค่าคงที่สเตฟาน-Boltzmann ที่เข้ามาฉายรังสีคลื่นยาว
LD ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของบรรยากาศและ
สามารถสันนิษฐานได้ที่จะมีค่าเท่ากันทั้งวัด
สถานี ค่าของε emissivities พื้นผิวทั้งสีเขียวและ
หลังคาคอนกรีตจะไม่รู้จักกันจริงๆและใช้ค่า tabulated สำหรับεตีพิมพ์
ในวรรณคดีอาจนำไปสู่ความไม่แน่นอนสูงในการคำนวณ
temperatures.We ผิวจึงตัดสินใจที่จะไม่ให้ค่า Ts.
อย่างไรก็ตาม , บัญชีสำหรับความแตกต่างที่เป็นไปได้ในการฉายรังสีคลื่นยาวสุทธิ
เมื่อคำนวณαอัลเบโด้อัตราส่วนของขาออกคลื่นยาว
LUgr รังสีที่สถานีหลังคาสีเขียวกับคู่ของมัน Luco ที่ควบคุม
สถานีถูกประเมินโดยใช้ค่ารังสีสุทธิในเวลากลางคืน:
¼
LUgr
Luco
¼
R?
GR-LD
Luco
: ð4Þ
ใช้รังสี minimumnet ค่า RGR นาที⁎แสดงในรูป 8b ผล
ในค่าเฉลี่ยของ A = 0.96 ในขณะที่≅ 1.00 นวณหากทุก
ค่ารายชั่วโมงกลางคืนของ RGR ⁎ที่ใช้ในสมการ (4) ความแตกต่างในการส่งออก
รังสีคลื่นยาวที่สองเว็บไซต์วัดจึงค่อนข้าง
เล็กและอัลเบโด้ค่าเฉลี่ยของหลังคาสีเขียวสามารถประมาณเป็น
αgr¼ 1-
R?
GR-LD-aLUco
SD
≈0: 18-0: 21; ð5Þ
สำหรับช่วงของการประมาณค่า- ค่าเหล่านี้จะต่ำกว่าค่าเฉลี่ยที่
วัดอัลเบโด้สำหรับหลังคาคอนกรีต
αco¼ SUco
SD
? ?
≈0: 28: ð6Þ
สมดุลพลังงานพื้นผิวของพื้นผิวหลังคามีการอธิบายโดย
R? ¼ HS Þ HG HL Þ; ð7Þ
ที่ HS เป็นไหลของความร้อนที่เหมาะสม HL, ฟลักซ์ความร้อนแฝงและปรอท
ไหลของความร้อนจากพื้นดิน สองตัวแรก (HS, HL) อธิบายฟลักซ์พลังงาน
จาก / ถึงบรรยากาศในระยะที่ผ่านมา (HG) / จากวัสดุหลังคา.
แฝงและพื้นดินฟลักซ์ความร้อนไม่ได้วัดในระหว่างการศึกษา
ระยะเวลา แต่ฟลักซ์ความร้อนที่เหมาะสมสามารถ ได้รับการประเมินโดยใช้เครื่องวัดความเร็วลมโซนิค
วัด จากการวัดเหล่านี้พยุงฟลักซ์
เอช (¼ρcpw0Tv
0), สามารถคำนวณเป็น covariances ระหว่างแนวตั้ง
ส่วนประกอบความเร็ว W และโซนิค Ts อุณหภูมิที่เกือบจะ
เหมือนกันกับอุณหภูมิเสมือนทีวี เพื่อให้ได้ความจริงฟลักซ์ความร้อนที่เหมาะสม
HS ¼ρcpw0T0
? ?
ฟลักส์ลอยตัวจะต้องได้รับการแก้ไข แต่
การแก้ไขดังกล่าวจะต้องมีความถูกต้องความละเอียดสูงวัดความชื้น
ซึ่งไม่สามารถใช้ได้ (Liu et al., 2001) เราจึงใช้
พยุงวัดฟลักซ์ในการตรวจสอบวิธีการที่หลังคาสีเขียวจะเปลี่ยนแปลง
สมดุลพลังงานพื้นผิว.
เรขาคณิตที่ซับซ้อนของหลังคาซึ่งมีหลายยกระดับบนชั้นดาดฟ้า
โครงสร้างในบริเวณใกล้เคียงใกล้สถานีอุตุนิยมวิทยา (บางส่วน
ที่เห็นในมะเดื่อ. 1 2 และ) เพิ่มเติมความซับซ้อนการวิเคราะห์พลังงานพื้นผิว
สมดุล โครงสร้างหลังคาสูงทำให้เกิดรูปแบบการไหลที่ซับซ้อนมาก
ซึ่งจะส่งผลให้เกิดความแปรปรวนเชิงพื้นที่สูงของป่วน
ฟลักซ์เป็นอิสระของพารามิเตอร์พื้นผิว datawere จึงระมัดระวัง
การคัดเลือกก่อนที่จะวิเคราะห์สังเกตฟลักซ์ความร้อน เพียงรายชั่วโมง
บันทึกที่ทิศทางลมที่ระดับ 3 เมตรจากคอนกรีต
เว็บไซต์เป็น B
การแปล กรุณารอสักครู่..