Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

87
28/10/202 2 De verbetering van stedelijke parameterisatie in regionale klimaatsmodellen Het belang van radiatieve en thermische eigenschappen, anthropogene warmte en wateropslag Doctoraat Hendrik Wouters (Mei 2014)

description

We address the seasonal dependency of the urban heat island (UHI) intensity and its climatic drivers at the mid-latitudes based on model-based sensitivity experiments over Belgium. Hereby, the used new urban land-surface model TERRA-URB employed in this study is tested for an annual observation dataset of the CAPITOUL campaign at a dense urban site in Toulouse centre rst. These oine model results demonstrate that TERRA- URB is able to reproduce the urban surface-energy balance including its seasonal variability. Afterwards, TERRA-URB is coupled to COSMO-CLM over Belgium during 2012, which shows that such model setup can reproduce the seasonal, daily and diurnal variability of the UHI intensity of cities in Belgium as well. It is a common perception that the presence of the urban fabric (UF) is the dominant driver of the UHI effect. Yet, additional sensitiv- ity experiments with COSMO-CLM coupled to TERRA-URB clearly show that the impact of both the UF, the anthropogenic heat emission (AHE), and the synergy between those two impacts determine the seasonal depen- dency of the UHI intensity. Remarkably, the averaged contribution of the UF to the nocturnal boundary-layer UHI for the cities in and around Belgium (+0.45 K for Brussels) during winter is smaller than that from the AHE (+1.27 K). Conversely, the contribution of the UF (+1.97 K) dominates that of the AHE (+0.84 K) during summer. The respective contributions counteract each other during summer (-0.33K), whereas they slightly enhance each other during winter (+0.15 K). Within the general assessment of global climate change projections, land-use change scenarios and urban climate mitigation, we recommend to account for each of these effects and their implications at every season.

Transcript of Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

Page 1: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023

De verbetering van stedelijke parameterisatie in regionale klimaatsmodellen Het belang van radiatieve en thermische eigenschappen, anthropogene warmte en wateropslag

Doctoraat Hendrik Wouters (Mei 2014)

Page 2: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 2© 2014, VITO NV

Veranderingen in de globale samenleving» Wereldbevolking neemt

toe » 1800 -> 2014

» 1 miljard -> 7 miljard

» De welvaart neemt toe

Page 4: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 4© 2014, VITO NV

Stedelijke uitbreiding

figure from Poelmans and Van Rompaey., 2009

Page 5: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 5© 2014, VITO NV

Stedelijke uitbreiding

figure from Poelmans and Van Rompaey., 2009

Page 6: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 6© 2014, VITO NV

En dat zullen ze blijven doen

Figure from Van de voorde et al., 2013.

(MOLAND land-use change model)

Page 9: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 9© 2014, VITO NV

Page 10: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 10© 2014, VITO NV

voelbare warmte

atmosfeer

opslag in de grond

Page 11: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 11© 2014, VITO NV

voelbare warmte

opslag in de grond

atmosfeer

Page 12: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 12© 2014, VITO NV

Gevangen zonnestraling

Droog oppervlak: geen verdaming

voelbare warmte

opslag in de grond

atmosfeer voelbare warmte

efficiënte omzetting

efficiënteopslag in de

bouwmaterialen

atmosfeer

Page 13: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 13© 2014, VITO NV

voelbare warmte

Gevangen infraroodstraling

opslag in de grond

atmosfeer

Gevangen zonnestraling

Droog oppervlak: geen verdaming

voelbare warmte

efficiënte omzetting

efficiënteopslag in de

bouwmaterialen

atmosfeer

Page 14: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 14© 2014, VITO NV

Gevangen infraroodstraling

voelbare warmte

atmosfeer

opslag in de grond

Heet oppervlak

Gevangen zonnestraling

Droog oppervlak: geen verdaming

voelbare warmte

efficiënte omzetting

efficiënteopslag in de

bouwmaterialen

atmosfeer

Page 15: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 15© 2014, VITO NV

proces

afgiftetijdensde nacht

veelopgeslagen

warmte

atmosfeer

opslag in de grond

Afkoeling heet oppervlak

voelbare warmte

atmosfeer

SW

SW

Page 16: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 16© 2014, VITO NV

proces

AfgiftetijdensDe nacht

VeelOpgeslagen

warmte

atmosfeer

opslag in de grond

Afkoeling heet oppervlak

atmosfeer

SW

SWvoelbare warmte

Page 17: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 17© 2014, VITO NV

Page 20: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 20© 2014, VITO NV

Vb. nachtelijk warmte-eiland van Parijs

Parijs

SW HEFigure fromWouters et al. 2012

Page 24: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 24© 2014, VITO NV

Probleem…

» Weer en klimaat simuleren met een veel gebruikt Europees regionaal klimaatmodel:» Gedetailleerde temperatuur -en

neerslagkaarten voor de toekomst (België)? » Stedelijk hitte-eiland?

globaal vs. regionaal

Page 25: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 25© 2014, VITO NV

» Model aanpassen om in rekening te brengen, » met name de processen en » voor de verschillende seizoenen en weersomstandigheden» zo efficiënt mogelijk

» Toepassing: nagaan welk van de processen en het meest bijdragen tot het huidige hitte-eiland voor Belgische steden, » seizoensvariabiliteit?

Hoofddoel?

SW HE

SW HE

Page 27: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 27© 2014, VITO NV

Regionaal klimaatmodel? 2 componenten

Landoppervlakmodel

Atmosfeermodel Temperatuur, Neerslag,

WindNeerwaartse straling

Page 28: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 28© 2014, VITO NV

Regionaal klimaatmodel: 2 componenten.

Landoppervlakmodel

Atmosfeermodel

Voelbare warmte,verdamping,

Opwaartse stralingAfremming van de wind

Temperatuur, Neerslag,

WindNeerwaartse straling

Page 29: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 29© 2014, VITO NV

Regionaal klimaatmodel? 2 componenten.

Landoppervlakmodel

Atmosfeermodel

Voelbare warmte,verdamping,

Opwaartse stralingAfremming van de wind

Temperatuur, Neerslag,

WindNeerwaartse straling

SW HE

Page 30: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 30© 2014, VITO NV

Loskoppelen landoppervlakmodel!

Landoppervlakmodel

Atmosfeermodel

Voelbare warmte,verdamping,

Opwaartse stralingAfremming van de wind

Temperatuur, Neerslag,

WindNeerwaartse straling

Observaties!

SW HE

Page 31: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 31© 2014, VITO NV

Loskoppelen landoppervlakmodel!

Landoppervlakmodel

Atmosfeermodel

Voelbare warmte,verdamping,

Opwaartse stralingAfremming van de wind

Temperatuur, Neerslag,

WindNeerwaartse straling

Observaties! Aandrijven

Evaluatie

SW HE

Page 32: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 32© 2014, VITO NV

Evaluatie stedelijke energiebalans

Opwaartse infraroodstralingg

Voelbare warmtenaar atmosfeer

Verdamping

Gereflecteerdezonnestraling

Page 33: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 33© 2014, VITO NV

Loskoppelen landoppervlakmodel!

Landoppervlakmodel

Atmosfeermodel

Voelbare warmte,verdamping,

Opwaartse stralingAfremming van de wind

Temperatuur, Neerslag,

WindNeerwaartse straling

Observaties! Aandrijven

Evaluatie

SW HE

Page 34: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 34© 2014, VITO NV

Regionaal klimaatmodel? 2 componenten.

Landoppervlakmodel

Atmosfeermodel

Voelbare warmte,verdamping,

Opwaartse stralingAfremming van de wind

Temperatuur, Neerslag,

WindNeerwaartse straling

SW HE

Page 35: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 35© 2014, VITO NV

Modelconfiguratie

Model voor weersvoorspeling

Vegetatie in lente (%)

regionaal klimaatsmodel

Page 36: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 36© 2014, VITO NV

Modelconfiguratie

Vegetatie in lente (%)

Model voor weersvoorspeling

regionaal klimaatsmodel

Page 37: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 37© 2014, VITO NV

Modelconfiguratie

Vegetatie in lente (%)

SW ?

Model voor weersvoorspeling

regionaal klimaatsmodel

Page 38: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 38© 2014, VITO NV

Modelconfiguratie

regionaal klimaatsmodel

Vegetatie in lente (%)

SW

Model voor weersvoorspeling

Page 39: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 39© 2014, VITO NV

Modelconfiguratie

Vegetatie in lente (%)

Verharding (%)

SW

Model voor weersvoorspeling

regionaal klimaatsmodel

Page 40: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 40© 2014, VITO NV

Modelconfiguratie

Model voor weersvoorspeling

Vegetatie in lente (%)

Verharding (%)

SW

regionaal klimaatsmodel

Page 41: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 41© 2014, VITO NV

Modelconfiguratie

Vegetatie in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Model voor weersvoorspeling

regionaal klimaatsmodel

Page 42: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 42© 2014, VITO NV

Metingen stedelijk hitte-eiland

» Antwerp

Antwerpen

“Aren’t we a bunch of modelers?”

Page 43: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 43© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Page 44: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 44© 2014, VITO NV

Stedelijk hitte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 45: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 45© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 46: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 46© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 47: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 47© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 48: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 48© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 49: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 49© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 50: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 50© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 51: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 51© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 52: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 52© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 53: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 53© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 54: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 54© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 55: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 55© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 56: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 56© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 57: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 57© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 58: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 58© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

weersvoorspelling

regional klimaatsmodel

Vegetation in lente (%)

Verharding (%)

SWHE+

Page 59: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 59© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 60: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 60© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 61: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 61© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 62: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 62© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 63: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 63© 2014, VITO NV

Stedelijk warmte-eiland van Antwerpen

Uur van de dag

Uur van de dag

Zomer(2012/07/21 -> 2012/08/20)

Winter(2013/01/21 -> 2013/02/20)

Uur van de dag Uur van de dag

Page 64: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 64© 2014, VITO NV

En voor andere steden in België?

Page 65: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 65© 2014, VITO NV

geen stedelijke opbouwanthropogene warmte

SW HE+ SW HE+

SW HE+

MiddernachtZomer

Page 66: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 66© 2014, VITO NV

SW HE+ SW HE+

SW HE+SW HE+

MiddernachtZomer

Page 67: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 67© 2014, VITO NV

SW HE+ SW HE+

SW HE+SW HE+

SW

HE

MiddernachtZomer

Page 68: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 68© 2014, VITO NV

SW HE+ SW HE+

SW HE+SW HE+

SW HE

SW

HE

MiddernachtZomer

Page 69: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 69© 2014, VITO NV

+ ++

SW HEHESW

MiddernachtZomer

Page 70: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 70© 2014, VITO NV

+ ++

SW HEHESW

=

MiddernachtZomer

Page 71: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 71© 2014, VITO NV

+ ++

SW HEHESW

=

MiddernachtZomer

Page 72: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 72© 2014, VITO NV

+ ++

SW HEHESW

=

MiddernachtZomer

+1.97K +0.86K -0.33K

+2.50K

Brussel

Page 73: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 73© 2014, VITO NV

+

SW HEHESW

=

BrusselMiddernacht

Winter

+

+0.45K +1.27K +0.15K

+1.87K

+

Page 74: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 74© 2014, VITO NV

+

SW HEHESW

=

BrusselMiddernacht

Winter

+

+0.45K +1.27K +0.15K

+1.87K

+

Page 75: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 75© 2014, VITO NV

Besluiten

» Stedelijke parameterisatie is ontwikkeld voor een Europees regionaal klimaatmodel» Inzetbaar voor stedelijke klimaatprojecties rekening houdend met de

verschillende seizoenen en weerscondities» Zowel als en hun bepalen de intensiteit van het

hitte-eiland van steden in België, en zijn seizoensafhankelijk» Zowel hun positieve als negatieve invloeden op het stedelijk thermisch

comfort moeten in rekening gebracht worden voor elk seizoen i.k.v.» Klimaatsverandering en stedelijke uitbreiding» Mitigatie van globaal en stedelijk klimaat

» …

SW HEHESW

Page 76: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 76© 2014, VITO NV

Waterplassen op verharde oppervlakken

Page 77: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 77© 2014, VITO NV

Waterplassen op verharde oppervlakken

» Energiebalans: energieverlies via verdamping » (oppervlakte) Temperatuur

» Waterbalans: wateroponthoud vs. tempo afvloeiing vs. tempo verdamping» overstromingen» luchtvochtigheid en neerslag

Page 78: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 78© 2014, VITO NV

Waterplassen op verharde oppervlakken

» Veronderstel een distributie van water-reservoirs op verharde oppervlakken dat lineair daalt met hun diepte.

» Na regenval is er een homogene verdamping van de reservoirs

» Resulterende relatie:

Page 79: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 79© 2014, VITO NV

Relatie…

Page 80: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 80© 2014, VITO NV

Relatie…

Fractie verharde oppervlakken bedekt door stilstaande waterplassen

Maximale fractie

Maximale watercapaciteit verhardeoppervlakken

Hoeveelheid water op verharde oppervlakken

reservoirparameters

Page 81: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 81© 2014, VITO NV

Afschatting reservoirparameters verharde oppervlakken

» Jaarsimulaties van de stedelijke energiebalans voor Toulouse centrum + vergelijking met observaties voor verdamping na regenval:» Maximaal 1,31±0,20 liter water per vierkante meter verhard oppervlak» Plassen bedekken maximaal 12±4% van verharde oppervlakken

Page 82: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 82© 2014, VITO NV

Impact stedelijke energiebalans na regenval op jaarbasis

» Impact stedelijke energiebalans na regenval op jaarbasis

Page 83: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 83© 2014, VITO NV

Besluiten (bis)

» Stedelijke parameterisatie is ontwikkeld voor een Europees regionaal klimaatmodel» Inzetbaar voor stedelijke klimaatprojecties rekening houdend met de

verschillende seizoenen en weerscondities» Zowel als en hun bepalen de intensiteit van het

hitte-eiland van steden in België, en zijn seizoensafhankelijk» Zowel hun positieve als negatieve invloeden op het stedelijk thermisch

comfort moeten in rekening gebracht worden voor elk seizoen i.k.v.» Klimaatsverandering en stedelijke uitbreiding» Mitigatie van globaal en stedelijk klimaat

» …

SW HEHESW

Page 84: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 84© 2014, VITO NV

Besluiten (bis)

» Stedelijke parameterisatie is ontwikkeld voor een Europees regionaal klimaatmodel» Inzetbaar voor stedelijke klimaatprojecties rekening houdend met de

verschillende seizoenen en weerscondities» Zowel als en hun bepalen de intensiteit van het

hitte-eiland van steden in België, en zijn seizoensafhankelijk» Zowel hun positieve als negatieve invloeden op het stedelijk thermisch

comfort moeten in rekening gebracht worden voor elk seizoen i.k.v.» Klimaatsverandering en stedelijke uitbreiding» Mitigatie van globaal en stedelijk klimaat

» Karakteristieken van waterplassen op verharde oppervlakken en hun weerslag op stedelijke klimaatmodellering werden bepaald

SW HEHESW

Page 85: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 85© 2014, VITO NV

Toepassingen in voorbereiding…

» Impact van stedelijk klimaat op luchtkwaliteitsmodellering

» Onzekerheid op emissies versus onzekerheid op stedelijk landgebruik

Page 86: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 86© 2014, VITO NV

Toepassingen in voorbereiding…

» Relatieve invloed klimaatsverandering en stedelijke uitbreiding op stedelijk thermisch comfort (Belspo MACCBET, MIRA UHI indicator)

Verharding (%)

Page 87: Modelleren van de seizoensafhankelijkheid van bijdragen tot het stedelijk hitte-eiland in België

13/04/2023 87© 2014, VITO NV

Bedankt voor uw aandacht! leefbaar

duurzaamweerbaar

slimmesteden

Wouters H., De Ridder K., van lipzig N.P.M. (2012). Comprehensive parametrization of surface-layer transfer coefficients for use in atmospheric numeric models. Boundary-layer Meteorology

Wouters H., De Ridder K., Demuzere M., Lauwaet D., van Lipzig N.P.M. (2013). The diurnal evolution of the urban heat island of Paris: a model-based case study during Summer 2006.

Wouters H., Demuzere M., De Ridder K., van Lipzig N.P.M. (2014). The impact of impervious water-storage parametrization on urban climate modelling. Urban Climate (revisie ingestuurd)

Wouters H., Demuzere M., De Ridder K., van Lipzig N.P.M. Modelling the seasonal dependency of the contributions to the urban heat island for Belgium (insturing binnenkort) Doctoraatsproefschrift: The improvement of urban land-cover parametrization in regional climate models: the role of radiative and thermal properties, water retention, and anthropogenic heat (Hendrik Wouters, mei 2014)

M. Demuzere, M., Coutts A.M. , Goehler M., Broadbent A.M. , Wouters H. , van Lipzig N.P.M. , and Gebert L. (2014). `The impact of bioltration systems, rainwater tanks and urban irrigation on urban canopy evapotranspiration (revisie ingestuurd).

Trusilova. K., Schubert S., Wouters H., Demuzere M. Grossman -Clarke S., Früh B., Becker P. (2014). Urban climate modelling wit COSMO-CLM: a comparison between three urban-landsurface parametrizations . MetZet (geaccepteerd)