不同城市化程度的城市气温变化研究——以福州和漳州为例

城市化发展对城市气候及环境的影响已成为气候变暖研究中最受关注的问题之一。基于1961—2013年福建省福州和漳州的城郊逐月气温观测数据和同时期的NCEP/NCAR R1再分析气温资料,通过线性回归、OMR方法等对两地平均气温、最高气温以及最低气温进行分析。着重探索不同城市化程度对气温变化的影响差异。结果表明,不同城市化程度的地区城郊气温差ΔT的大幅度变化存在时间差;随着城市化程度的加深,城市气温受下垫面的影响越大;不同城市化程度的地区平均气温、最低气温、最高气温以及四季气温受到城市化影响所导致结果各异。      

城市化进程对气温变化的分析——以北京、郑州、南京、杭州城市为例

基于城市热岛效应概念的基础之上,针对北京、郑州、南京、杭州4个城市,采用以城郊对比方法(UMR)为主,结合相关系数权重方法来建立对比站序列,分析1980—2009年30a内年平均气温、日较差年平均气温、最高气温年平均、最低气温年平均的变化特点,以及这4个要素20世纪80、90年代和21世纪00年代上升或下降趋势的比较,分析了城市化与气候变化之间的关系。结果表明:城市化使得城市有明显的增温效应,对最低气温年平均的增温效果最为明显,年平均气温次之,最高气温年平均最不明显;日较差年平均气温有下降趋势,表明城市化使得夜间气温上升,日较差减小;在年代际的比较中20世纪90年代的城市化对气温的影响最为显著。     

城市化进程对重庆北碚城郊气温变化的影响

为了深入了解城市化进程对北碚城郊气温的影响,利用重庆北碚地面气象观测资料(1980—2013年),采用线性回归、数理统计等方法分析城市化影响贡献率的时空变化分布特征,以及城市化与北碚城郊温差的相关关系。结果显示:随着重庆北碚的经济社会发展和城市化进程,近34年北碚城区增温速率0.33℃/10a,郊区增温速率0.12℃/10a,年平均气温空间分布与平均气温的变化倾向率空间分布基本一致,呈自西向东逐渐减弱的特点;城市化对平均气温贡献最大的区域主要集中在城区,对秋季的影响最大;城市化与北碚城郊温差有显著的相关关系。除了常住农村人口与城郊温差为负相关外,人均GDP、房屋建筑竣工面积、常住人口、常住城市人口与城郊温差之间均为正相关关系。     

以高山站为背景研究城市化对气温变化趋势的影响

本文基于1957~2005年的逐日气象资料,对比分析了中国东部7组高山气象站和山下附近的城市气象站年 与四季气温变化趋势.在此基础上,利用高山站作为气候变化背景场来分析城市化对平均气温、最高气温、最低气温变化趋势影响的性质和程度,及其对气温变化非对称性的影响.结果表明:平均气温和最低气温变化趋势城市站多比高山站大,而最高气温变化趋势高山站多比城市站大;城市站最低气温变化趋势均大于最高气温变化趋势,具有明显的非对称性现象,而高山站这种表现十分微弱.城市站气温变化受到明显的城市化影响,对于平均气温和最低气温以正影响为主,而对于最高气温为负影响为主,说明城市化对气温变化的影响也存在非对称性.城市化影响的非对称性是气温变化非对称性形成的主要因素.     

近40年兰州城市气候季节性变化与城市发展

利用城郊对比法研究了近40年来兰州城市发展对城市气候环境的影响,着重探讨了最近40年不同季节的城市气候环境变化与城市发展的关系。本文将兰州城市人口数量与兰州城市气候的变化程度作为独立变量,借助相关分析和回归分析,探讨人口数量对城市气候的影响程度。最近40年间,兰州冬季城市热岛主要是受城市人为热的影响,其它季节的热岛效应受人为热影响也较大,但下垫面因素也起一定的作用。在城市干岛效应影响中,人为热量排放对其有一定的影响,但不是主要的因素。     

城市化对局地气候的影响分析

选取位于中等城市城区的湖南省常德气象观测站地面气象观测资料和位于小城市城郊的湖南省临澧气象局地面气象观测资料,利用统计方法,对比分析了各气候要素的变化态势。结果表明：常德站和临澧站在气候变暖大背景下,平均气温和最低气温呈线性递增趋势,相对湿度呈线性递减趋势,且递增（减）幅度常德站大于临澧站。常德城市人口大幅度增加年的前后,气候要素变化存在明显的突变,且以气温、湿度最为剧烈,显现出明显的热岛、干岛效应。针对显现出的城市发展对局地气候的影响,提出了减缓城市化影响的初步建议。     

城市化对局地气候的影响分析

选取位于中等城市城区的湖南省常德气象观测站地面气象观测资料和位于小城市城郊的湖南省临澧气象局地面气象观测资料,利用统计方法,对比分析了各气候要素的变化态势。结果表明：常德站和临澧站在气候变暖大背景下,平均气温和最低气温呈线性递增趋势,相对湿度呈线性递减趋势,且递增（减）幅度常德站大于临澧站。常德城市人口大幅度增加年的前后,气候要素变化存在明显的突变,且以气温、湿度最为剧烈,显现出明显的热岛、干岛效应。针对显现出的城市发展对局地气候的影响,提出了减缓城市化影响的初步建议。     

兰州市近50年城市热岛强度变化特征

利用1956-2005年兰州市日平均气温、日最高气温和日最低气温,分析了近50年兰州市城市热岛效应变化,并利用城区和郊区3种气温的倾向率计算了城市热岛强度倾向率和热岛增温贡献率。结果表明：1956-2005年兰州市3种气温的城郊差均呈逐年上升趋势,平均气温、最高气温和最低气温的倾向率分别为每10年0.371℃、0.169℃和0.654℃,其中,最低气温的城郊差上升最明显。近50年兰州市增温主要发生在后25年（1981-2005年）,前25年除城区最低气温外基本上以降温为主。后25年中,城区年平均气温、最高气温和最低气温倾向率分别为每10年0.789℃、0.997℃和0.625℃,郊区则相应为每10年0.493℃、0.790℃和0.077℃,其中最高气温增温最显著,最低气温增温最少;以年平均、最高和最低气温表示的城市热岛强度的倾向率分别为每10年0.395℃、0.188℃和0.674℃,热岛效应对城区增温的贡献率分别达到87.0%、49.6%和100%。冬季城市和郊区的平均气温和最低气温倾向率最大,但热岛增温贡献率最大的是春、夏季气温,而不是冬季气温;这可能主要与兰州市冬季严重的空气污染有关, 因为其对城市热岛有一定的抑制作用。20世纪80年代以后兰州市热岛效应有增强的趋势,但平均气温和最高气温的热岛增温贡献率除个别季节外有所下降。     

珠三角城市群热岛及其气象影响因子研究

城市群热岛效应的合理评估关系到城市化对区域气候和环境的影响研究。以珠三角城市群为分析对象,并将其划分为东中西三个区,分析1999—2008年20个气象观测站资料,利用实测气温标准差方法定量选取郊区代表站,通过城郊对比方法研究热岛的时空特征及其气象影响因子,结果表明:珠三角平均热岛强度为0.71 ℃,线性增加趋势为0.29 ℃/(10 a)。热岛强度空间结构呈纬向三极子分布,广州、佛山、东莞和深圳等经济发达城市为高强度带,东西两侧逐渐减弱为两个低强度中心。热岛强度秋强(1.06 ℃)春弱(0.39 ℃)的季节变化和夜强(0.91 ℃)昼弱(0.53 ℃)的日变化特征明显。影响热岛出现频率的气象因子依次为低云量、相对湿度、风速和降雨量,并表现为负相关。研究结果对珠三角城市群的发展规划及气象和环境风险区划有良好借鉴意义。      

气温长期演变趋势中城市化的可能影响

利用兰州、上海及其周围站点的１月和年平均气温资料，通过对比，分析了城市化对气温长度演变趋势的影响。结果表明在区域性气候增暖过程中，城市化的影响是不可忽略的。     

Analysis of results of numerical experiments with an atmospheric general circulation model with allowance for peculiarities of the underlying surface in megalopolises

A hypothesis is put forward that underlying surface peculiarities over large cities should be taken into account in the atmospheric circulation modeling, climate change studies, and in the numerical weather forecast. It is demonstrated based on the analysis of satellite images that the scales of changes in the underlying surface properties amount to hundreds of kilometers and that their influence can be studied with a large-scale atmospheric general circulation model. The influence of changes in the underlying surface characteristics in the cities on the surface temperature is analyzed. It is shown that the model atmosphere is sensitive to changes in surface properties in the cities. It is also shown that the surface air temperature approaches the observed climate over most land part of the urban territories, where peculiarities of the urban territories are taken into account. The model of the city should be changed in the areas, where such a result was not obtained. According to the experimental results, the model of the city in the mid- and high latitudes should differ from the model in the southern latitudes, but it should be taken into consideration for all urbanized areas of the world.     

营口和鞍山城市气候变化对比分析及原因探讨

利用1951—2005年辽宁省沿海轻工业城市营口和重工业城市鞍山的气温、降水、云量、相对湿度及平均风速等气候资料,采用对比分析方法,分析了近55 a来2城市的各类气候变化特征及产生的原因。结果表明:近55 a来营口和鞍山平均气温呈递增趋势,降水、总云量、平均风速和相对湿度均呈递减趋势,只有低云量变化趋势不同,其中营口呈递增趋势,鞍山呈递减趋势,鞍山平均气温递增趋势及总云量、平均风速和相对湿度递减趋势均强于营口同类气候要素变化;营口和鞍山城市平均气温、相对湿度、低云量和风力气候要素特征趋势变率较大,降水和总云量趋势变率相对较小。     

IPCC AR6报告解读：人类活动对气候系统的影响

2021年8月9日,IPCC发布了第六次评估报告(AR6)第一工作组报告,报告第三章“人类活动对气候系统的影响”定量评估了人类活动对气候系统的影响程度以及气候模式对观测到的平均气候、气候变化和气候变率的模拟性能。报告基于气候系统的多个圈层变量的综合评估明确指出,毋庸置疑的是,自工业化以来人为影响已经使大气、海洋和陆地升温;支撑本次评估的国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）气候模式模拟的大多数大尺度气候指标的近期平均气候,相比前一次评估报告（AR5）中的CMIP5模式结果有所改进。报告在更广泛的领域和区域提供了更多证据表明气候系统中的人类活动影响,但受制于观测、模式与过程认知的不足,在大气、海洋、冰冻圈、生物圈及气候变率模态的多个指标变化中人为影响的贡献方面仍然存在不确定性甚至缺少研究。     

Communicating global climate change using simple indices: an update

Previous studies have shown that there are several indices of global-scale temperature variations, in addition to global-mean surface air temperature, that are useful for distinguishing natural internal climate variations from anthropogenic climate change. Appropriately defined, such indices have the ability to capture spatio-temporal information in a similar manner to optimal fingerprints of climate change. These indices include the contrast between the average temperatures over land and over oceans, the Northern Hemisphere meridional temperature gradient, the temperature contrast between the Northern and Southern Hemisphere and the magnitude of the annual cycle of average temperatures over land. They contain information independent of the global-mean temperature for internal climate variations at decadal time scales and represent different aspects of the climate system, yet they show common responses to anthropogenic climate change. In addition, the ratio of average temperature changes over land to those over the oceans should be nearly constant for transient climate change. Hence, supplementing analysis of global-mean surface temperature with analyses of these indices can strengthen results of attribution studies of causes of observed climate variations. In this study, we extend the previous work by including the last 10 years of observational data and the CMIP3 climate model simulations analysed for the IPCC AR4. We show that observed changes in these indices over the last 10 years provide increased evidence of an anthropogenic influence on climate. We also show the usefulness of these indices for evaluating the performance of climate models in simulating large-scale variability of surface temperature.     

郑州市可持续发展的气候条件分析

分析了太阳辐射、风向、气温等气象因素对郑州的影响,结合气候特点就改善郑州大气环境问题进行了探讨,并从气候的角度提出了郑州可持续发展的应对措施.     

Basic analysis of climate and urban bioclimate of Dar es Salaam, Tanzania

Better understanding of urban microclimate and bioclimate of any city is imperative today when the world is constrained by both urbanisation and global climate change. Urbanisation generally triggers changes in land cover and hence influencing the urban local climate. Dar es Salaam city in Tanzania is one of the fast growing cities. Assessment of its urban climate and the human biometeorological conditions was done using the easily available synoptic meteorological data covering the period 2001–2011. In particular, the physiologically equivalent temperature (PET) was calculated using the RayMan software and results reveal that the afternoon period from December to February (DJF season) is relatively the most thermal stressful period to human beings in Dar es Salaam where PET values of above 35 °C were found. Additionally, the diurnal cycle of the individual meteorological elements that influence the PET index were analysed and found that air temperature of 30–35 °C dominate the afternoon period from 12:00 to 15:00 hours local standard time at about 60 % of occurrence. The current results, though considered as preliminary to the ongoing urban climate study in the city, provide an insight on how urban climate research is of significant importance in providing useful climatic information for ensuring quality of life and wellbeing of city dwellers.     

近42年日照市气候变化分析

根据日照市1961-2002年的年降水量、年平均气温以及季降水量、季平均气温资料，利用Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法，分析了日照市近42年的气候变化特征。结果表明：年平均气温、年降水量均存在突变，其中，冬季气温突变最为明显，秋季略有突变但不明显，春、夏季气温没有突变现象；夏季降水量突变最为明显，秋季不明显，冬、春季没有突变现象。     

Large-Scale Climate Variability and Connections with the Middle East in Past Centuries

We analyze reconstructions of large-scale surface temperature patterns in past centuries for insights into long-term climate change in the Middle and Near East. The temperature reconstructions, which have been described in detail previously, are based on calibration of widespread networks of high-resolution proxy and long instrumental/historical records against the 20th century global instrumental surface temperature record. We document the influence of several distinct patterns of large-scale surface temperature variation on Middle/Near East temperature (`MNET') in the region during past centuries. The dominant pattern of influence on interannual and decadal timescales is the North Atlantic Oscillation (NAO), exhibiting significant amplitude modulation on multidecadal and century timescales. Other patterns dominate multidecadal timescale MNET variations. The influence of such patterns, and recent decadal trends in the NAO, may mask the influence of anthropogenic climate change in the MNET region in recent decades.     

气候变化与城市全要素生产率：理论与实证

利用1994—2014年中国城市数据探讨气候变化对城市全要素生产率（TFP）的影响。研究发现：气候变化（气温变化和降水量变化）对城市TFP均有负面影响,其中降水量的影响更显著,但对中国东部地区城市的TFP影响不明显;经济发展水平越高的城市,其TFP受气候变化的影响越小,而经济发展水平越低,这种影响就越显著;城市产业结构越趋合理,天气与气候的影响越低,反之则影响越大。其中降水量的变化对三大产业都有影响,对第一产业影响最显著。     

城市适应气候变化能力评价—以朝阳市为例

利用朝阳市1961—2016年气温、降水资料和2007—2016年社会经济资料,采用层次分析法（AHP）构建了基于气候系统和城市系统的城市适应气候变化能力评价指标体系,根据综合指数评价结果将适应能力分为五个等级,定量评估了2007—2016年朝阳市气候系统危险度、城市系统适应度以及城市适应气候变化能力动态变化。结果表明：2007—2016年朝阳市气候系统危险度显著增加,危险度由“较低”水平至“一般”水平,气候系统危险度的增加主要是由气象灾害和极端气候危险度增加造成的;随着经济发展和城市公共服务不断完善,朝阳市城市系统适应度稳步提升,由“低”水平提高至“高”水平;在气候系统和城市系统共同作用下,朝阳市城市适应气候变化能力显著提高,年增加率为0.029,综合能力由“较低”水平提升至“较高”水平。