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Cooling power of sea breezes and its inland penetration in dry-summer Adelaide, Australia
Atmospheric Research ( IF 5.5 ) Pub Date : 2021-03-01 , DOI: 10.1016/j.atmosres.2020.105409
Yifei Zhou , Huade Guan , Saeedeh Gharib , Okke Batelaan , Craig T. Simmons

Abstract Extreme high-temperature events pose a threat to human beings on Earth. In coastal cities, the sea breeze is widely known as a prevailing wind that can cool the near-surface air. However, the cumulative cooling effect and its attenuation process during the sea breeze penetration have not been well investigated. In this study, we analyze sea breeze cooling capacity (SBCC) and propose a new method in estimating the penetration distance of sea breeze cooling in metropolitan Adelaide during summer using data from the Adelaide urban heat island monitoring network. The results show that during a sea breeze day, wind direction rapidly changes from southeast to southwest in the morning, and it gradually returns to southeast in the afternoon. It takes 67 min on average for the sea breeze cooling fronts to penetrate inside metropolitan Adelaide. The SBCC value is 21.3 °C h per event averaged spatially in Adelaide summer. During the penetration process, the SBCC values decrease at a rate of 0.7 and 0.9 °C h per kilometer from coast to inland on an average sea breeze day and a hot sea breeze day, respectively. Correspondingly, the mean cooling penetration distances are 42 and 29 km along the prevailing wind path. A multiple linear regression analysis indicates that the distance from the coast and elevation at the onshore point together explain 88% of the spatial variability of the temporally average SBCC in the study area. The spatial pattern and penetration distance of cumulative sea breeze cooling effect contribute to a better understanding of this common cooling source for heat mitigation in coastal cities where a large number of people reside.

中文翻译:

澳大利亚阿德莱德干燥夏季海风的冷却能力及其向内陆渗透

摘要 极端高温事件对地球上的人类构成威胁。在沿海城市,海风是众所周知的盛行风,可以冷却近地表空气。然而,海风穿透过程中的累积冷却效应及其衰减过程尚未得到很好的研究。在这项研究中,我们分析了海风冷却能力 (SBCC),并提出了一种使用阿德莱德城市热岛监测网络数据估算夏季阿德莱德市区海风冷却渗透距离的新方法。结果表明,在海风日,上午风向由东南向西南快速变化,下午逐渐转为东南风。海风冷却锋平均需要 67 分钟才能渗透到阿德莱德市区。SBCC 值为 21.3 °C h 每个事件在阿德莱德夏季空间平均。在渗透过程中,在平均海风日和炎热海风日,SBCC 值从海岸到内陆分别以每公里 0.7 和 0.9 °C h 的速度下降。相应地,沿盛行风路径的平均冷却穿透距离为 42 和 29 公里。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。阿德莱德夏季每个事件在空间上平均为 3 °C h。在渗透过程中,平均海风日和炎热海风日,从海岸到内陆,SBCC 值分别以每公里 0.7 和 0.9 °C h 的速度下降。相应地,沿盛行风路径的平均冷却穿透距离为 42 和 29 公里。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。阿德莱德夏季每个事件在空间上平均为 3 °C h。在渗透过程中,平均海风日和炎热海风日,从海岸到内陆,SBCC 值分别以每公里 0.7 和 0.9 °C h 的速度下降。相应地,沿盛行风路径的平均冷却穿透距离为 42 和 29 公里。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。在平均海风日和炎热海风日,SBCC 值分别以每公里 0.7 和 0.9 °C h 的速率从海岸到内陆下降。相应地,沿盛行风路径的平均冷却穿透距离为 42 和 29 公里。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。在平均海风日和炎热海风日,SBCC 值分别以每公里 0.7 和 0.9 °C h 的速率从海岸到内陆下降。相应地,沿盛行风路径的平均冷却穿透距离为 42 和 29 公里。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。分别。相应地,沿盛行风路径的平均冷却穿透距离为 42 和 29 公里。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。分别。相应地,沿盛行风路径的平均冷却穿透距离为 42 和 29 公里。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。多元线性回归分析表明,距海岸的距离和陆上点的高程共同解释了研究区 88% 的时间平均 SBCC 的空间变异性。累积海风降温效应的空间格局和穿透距离有助于更好地了解这种在人口众多的沿海城市缓解热量的常见冷却源。
更新日期:2021-03-01
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