WRF-Comfort: simulating microscale variability in outdoor heat stress at the city scale with a mesoscale model
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Urban overheating and its ongoing exacerbation due to global warming and urban development lead to increased exposure to urban heat and increased thermal discomfort and heat stress. To quantify thermal stress, specific indices have been proposed that depend on air temperature, mean radiant temperature (MRT), wind speed, and relative humidity. While temperature and humidity vary on scales of hundreds of meters, MRT and wind speed are strongly affected by individual buildings and trees and vary on the meter scale. Therefore, most numerical thermal comfort studies apply microscale models to limited spatial domains (commonly representing urban neighborhoods with building blocks) with resolutions on the order of 1 m and a few hours of simulation. This prevents the analysis of the impact of city-scale adaptation and/or mitigation strategies on thermal stress and comfort. To solve this problem, we develop a methodology to estimate thermal stress indicators and their subgrid variability in mesoscale models – here applied to the multilayer urban canopy parameterization BEP-BEM within the Weather Research and Forecasting (WRF) model. The new scheme (consisting of three main steps) can readily assess intra-neighborhood-scale heat stress distributions across whole cities and for timescales of minutes to years. The first key component of the approach is the estimation of MRT in several locations within streets for different street orientations. Second, mean wind speed and its subgrid variability are downscaled as a function of the local urban morphology based on relations derived from a set of microscale LES and RANS simulations across a wide range of realistic and idealized urban morphologies. Lastly, we compute the distributions of two thermal stress indices for each grid square, combining all the subgrid values of MRT, wind speed, air temperature, and absolute humidity. From these distributions, we quantify the high and low tails of the heat stress distribution in each grid square across the city, representing the thermal diversity experienced in street canyons. In this contribution, we present the core methodology as well as simulation results for Madrid (Spain), which illustrate strong differences between heat stress indices and common heat metrics like air or surface temperature both across the city and over the diurnal cycle.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle