济南市城市化发展对降水的影响分析

利用济南6个气象站1964—2013年的日降水观测资料以及城市发展指标数据,运用线性倾向估计、相关分析等统计方法分析了济南地区降水的时间变化特征,探讨城市化发展对济南降水的影响。结果表明：（1）城区的年平均降水量增加的趋势明显大于郊区;春季和夏季降水量的增加趋势均为城区大于郊区,夏季城区降水的极端性增强,秋冬季城郊之间的变化趋势不明显;（2）降水总日数和小雨日数城区和郊区都表现为减少的趋势,而大雨、暴雨及以上降水日数都表现为增加的趋势,城区比郊区增加的幅度略大,即大雨及以上的降水城区比郊区更容易出现;（3）城市效应对降雨的影响主要表现在大雨和暴雨以上强降水增多。     

近50 a来北京市气温和降水的变化

利用1961—2008年北京11个台站的气候观测资料,分析了过去48a北京城区、郊区的气温和降水变化趋势。结果表明：在这48a中,北京城区、郊区的年平均温度都呈明显上升趋势,城区比郊区上升幅度更快;本地年降水量呈下降趋势,且城区下降幅度比郊区明显。说明在全球变暖的背景下,北京的气温和降水的变化趋势相反;通过城区和郊区、平原站和高山站的比较可以看出,城市的热岛效应增加了变化幅度。     

乌鲁木齐城市化进程对局地气候变化的影响研究

利用1976—2014年乌鲁木齐城区和郊区两个气象站的气温、降水、相对湿度和风速气象数据及1995—2014年乌鲁木齐市城市发展数据,运用线性趋势对比分析城区和郊区各气候要素的年际变化特征;采用相关分析法对城市化因子和气候要素进行了探讨。结果表明:城、郊区气温均呈明显的上升趋势,城区的年均气温高于郊区;城区降水量是郊区的3.93倍,增长速率是郊区的3.98倍;各年代城区相对湿度比郊区大,但呈下降趋势,郊区呈上升趋势;各年代郊区风速大于城区,郊区风速约为城区的2.35倍,均呈下降趋势。近20 a,乌鲁木齐城市化进程加快,对局地气候影响明显,其中对平均气温和相对湿度的影响最为显著。     

北京城市化发展对温度、相对湿度和降水的影响

利用1961～2000年北京13个台站的气候观测资料及北京统计年鉴资料,分析了过去40年北京城区、郊区的气温、相对湿度和降水等气候因子的年际、季节变化趋势,结合北京城市化进程中人口、基本设施投资额、房屋施工面积和道路面积等城市发展数据的年际变化进行分析.结果表明:在这40年中,北京城区、郊区的年平均温度都呈明显上升趋势,城区比郊区上升幅度快,热岛强度也在不断加强,其中以城区最低温度上升最为明显,并且热岛强度与北京人口等城市发展数据的年际变化有较强的相关性.城区年平均相对湿度总体呈下降趋势,郊区则略有上升;本地年均降水量呈下降趋势,城区下降幅度比郊区明显,并且波动性增强.各气候因子的季节变化趋势总体上与年平均变化趋势一致,个别季节变化趋势受城市化及季节自身因素影响,与年平均变化趋势有所差异.过去40年北京城区、郊区的气候演变趋势及与城市发展数据的关系表明,城市的快速发展和城市化进程的加快已经对北京局地气候变化产生了重要的影响.     

城市热岛效应及对锡林浩特气候变化的影响

利用气候相似性原理和锡林郭勒盟地区气象站站址变迁造成的温度序列变化差异,分析城市热岛效应对城市气温变化的作用,以及对气候变化趋势的影响。选取锡林浩特为代表城市,采用线性趋势分析、相关分析等方法,分析、讨论了城市与郊区气温差异,城市与草原温度历史演变差异,以及城市热岛效应对气候变化的影响等,结果表明:城市热岛效应对城市增温作用明显,使锡林浩特市区年平均气温比周围郊区增高了0.57℃;城市热岛效应对锡林浩特市气候变暖趋势也有一定影响,使锡林浩特相对草原区有0.07℃/10a的增温趋势。     

中国东部若干地区大气气溶胶虚折射指数特征

利用直接取样和积分片方法对大气气溶胶的折射指数虚部n_i进行了大量的实际测量。根据测量结果,给出了中国东部不同类型地区气溶胶n_i的统计特征:城市地区为0.080;郊区为0.063;乡村地区为0.030;高山为0.012;南海区域为0.006。城市和郊区的n_i值,冬半年(11月至次年的5月)比夏半年(6月至10月)大,12月份的n_i为极大值。除南海外,中国东部各类地区的n_i值比国外同类地区偏大,这与把煤炭作为主要能源造成的燃煤烟尘污染有关。     

乌鲁木齐-昌吉地区城市化对温度的影响及热岛效应分析

利用乌鲁木齐-昌吉地区3个城市气象站和3个郊区气象站1976-2008年的气温观测资料,分析了乌鲁木齐及周边城市发展的热岛效应。结果表明,33年来乌鲁木齐-昌吉地区城市化对城市地面平均气温具有显著影响,气温随年代递增率城市大于农村,城市和郊区年平均气温递增率分别为0.79和0.38℃.(10a)-1;城市气温的极端性趋于弱化,近33年地面气温递增的最主要表现是城市平均最低气温明显上升,城市和郊区年平均最低气温的递增率分别为1.12和0.41℃.(10a)-1;城市气温日较差呈明显的下降趋势,郊区却略呈上升趋势;城市寒冷日数减少的趋势大于农村,城市采暖季最低气温随年代的递增趋势最为显著,采暖季城市和农村平均最低气温的递增率分别是1.46和0.57℃.(10a)-1;年平均热岛强度递增率为0.71℃.(10a)-1,冬季为1.06℃.(10a)-1,秋、春和夏季分别为0.63,0.57和0.46℃.(10a)-1。热岛强度夜间强、白天弱,02:00,08:00,14:00和20:00的平均热岛强度分别为2.9,2.9,0.0和3.0℃,其中02:00和08:00热岛强度递增率分别是1.17和1.13℃.(10a)-1,20:00为0.70℃.(10a)-1,冬季没有逆温的状况下,市区高温区与繁华区相吻合,城区中心的温度比郊区高3~4℃。     

福建省城市城区和郊区及高山酸雨观测的对比分析

以2002～2003年福建省14个城市和1个高山的酸雨监测数据为基础,结合850hPa高度上的风场资料,探讨了各城市城区和郊区及高山在不同条件下的酸雨污染状况,结果表明2003年福建省低层大气的降水为酸性.多数城市城区和郊区酸雨污染程度差异较大,城区降水酸度主要由局地污染源的化学属性所决定,郊区酸雨污染是外来污染源影响的结果;九仙山酸雨污染基本不受季节变化的影响,而多数城市受四季气象条件变化的影响;高空风向变化影响城市城区和郊区降水的酸碱性,而城市城区和郊区降水酸度的差异与局地污染源所处的位置有关.     

福建省城市城区和郊区及高山酸雨观测的对比分析

以2002～2003年福建省14个城市和1个高山的酸雨监测数据为基础，结合850hPa高度上的风场资料，探讨了各城市城区和郊区及高山在不同条件下的酸雨污染状况．结果表明：2003年福建省低层大气的降水为酸性．多数城市城区和郊区酸雨污染程度差异较大，城区降水酸度主要由局地污染源的化学属性所决定，郊区酸雨污染是外来污染源影响的结果；九仙山酸雨污染基本不受季节变化的影响，而多数城市受四季气象条件变化的影响；高空风向变化影响城市城区和郊区降水的酸碱性，而城市城区和郊区降水酸度的差异与局地污染源所处的位置有关。     

1960-2009年武汉城区与郊区气候季节变化

利用1960-2009年武汉城区与郊区气象站逐日平均气温资料,采用相同气候季节划分方法,系统分析武汉城区与郊区气候季节起始时间、季节长度的变化趋势及其差异。结果表明：1980-2009年,武汉城区入春、入夏时间比郊区分别提前10 d和5 d,入秋、入冬时间城区比郊区推迟;武汉夏季长度城区比郊区长12 d,冬季、春季长度城区比郊区短6 d和5 d。1960-2009年武汉四季平均起始时间城区与郊区差别较小,但四季最早、最晚出现时间年际差别较大;武汉入春、入夏时间城区与郊区均提前,入秋、入冬时间均推后,但城区四季变化较显著,郊区仅入秋变化显著;武汉城区夏季长度呈极显著延长,冬季长度呈较显著缩短,城区春季、秋季及郊区四季长度变化均不显著。2000-2009年武汉城区与郊区季节起始时间和季节长度的变化较大,这是因为近10 a武汉作为中部地区崛起的支点,城区发展迅速。     

西安城区与郊区风向风速差异分析

利用西安国家一般气象站和泾河国家基本气象站2006—2013年同期风向风速地面观测资料,分析比较了西安城区与郊区风向及风速的差异。结果表明:西安城区的月平均风速均小于郊区,城区比郊区偏小50%左右;两地逐月月平均风速波动趋势基本一致,郊区波动较大,城区较平缓;两地年平均风速均呈缓慢减小趋势,城区比郊区减小趋势明显;郊区极大风速远大于城区;郊区大风日较多,城区仅有1d,郊区出现大风的概率远高于城区。城区和郊区最多风向略有偏差,偏离1~20个方位;城区四季的最多风向均不同,郊区四季的最多风向变化不大;城区极大风风向较为分散,郊区较集中。     

北京夏季强热岛分析及数值模拟研究

应用北京地区20个常规地面气象站、2个自动气象站和中国科学院大气物理研究所325m气象铁塔的资料，对北京2003年7月热岛状况进行了统计分析，发现北京夏季夜间存在强热岛效应，夏季夜间存在强热岛效应的天数占到了1/3，强弱热岛天数合计占到了大约4/5。进一步分析7月1日强热岛特征及其气象影响因子，结果表明：夜间存在强热岛时，郊区所有测站的地面气温都要低于主城区地面气温，城市强热岛的高温中心在天安门和白家庄连线的主城区；白天日照充足的晴夜，日落后城区320m以下低层大气存在逆温和弱的风速，城区地面气温下降速率和幅度均远小于郊区，城市强热岛因此得以形成和维持。日出后至正午，北京北部郊区日照时间比城区长，郊区地面大气得到来自太阳辐射的能量多于城区，而太阳辐射的加热作用使城区低层大气逆温消失，大气稳定度减弱，并使郊区地面气温上升速率和幅度大于城区，最终导致夜间出现的强热岛减弱、消失。此外，应用MM5模式对强热岛进行了初步数值模拟研究，发现在MM5中考虑城市人为热和热储存，可以改善模式对热岛的数值模拟，表明城市人为热和热储存在夏季强热岛的形成中有重要作用。     

南京夏季城郊湍流统计特性及湍流通量对比分析

利用2010年南京夏季城市热岛三维结构试验中的湍流观测资料,对南京市委党校和南京信息工程大学观测场2个观测点的湍流统计量和湍流通量进行了对比分析。结果表明：城市平均风速大于郊区;城郊2地的湍流强度都呈现出Ix〉Iy〉Iz的趋势,水平方向上的湍强城郊相差不大,而垂直方向上,郊区的Iz要明显低于城市;城、郊的风速归一化标准差σu/u＊、σv/u＊、σw/u＊都符合MoninObukhov相似理论的＂1/3＂定律,城市的垂直风速归一化标准差大于郊区,而水平方向上的风速归一化标准差则明显小于其他下垫面;郊区风速归一化标准差与常熟农田的拟合结果较为相似,而城市风速归一化标准差与长白山森林的拟合结果更为接近;夏季城市以感热通量为主,而郊区湍流能量的输送以潜热通量为主,且城市的湍流热通量受太阳辐射的影响更大。     

西安市市区与郊区气象要素对比分析

利用2005-2006年西安国家气象观测站二级站和泾河国家气候观象台的地面气象资料进行了对比分析，两站气象要素有一定的差异，分别反映出了明显的城市气候特点和郊区气候特点。主要表现在西安市市区气温比郊区高，一年中冬、春季温度差异较大，夏、秋季温度差异较小；西安市市区的降水量比郊区多，易产生对流性降水的秋、夏季降水量差异更为明显，冬季降水量基本没有差异；西安市市区的风速比郊区小，郊区的大风出现次数多；西安市郊区的空气相对湿度高于市区，平均高3％～7％；轻雾、大雾日数郊区多于市区。     

利用遥感地表参数分析上海市的热岛效应及治理对策

从NOAA-AVHRR数据提取出晴空状况下上海市的地表反照率、地表温度和植被指数参数，分析了冬夏两季遥感地表参数所反映的热岛效应变化。发现在冬夏两季的白天和夜晚都存在明显的城市热岛效应，在冬季夜晚的热岛效应比白天强，而在夏季夜晚的热岛效应比白天弱。这是由于下垫面的差异，导致白天城区地表温度大大超过郊区。城区的地表反照率和植被指数始终小于郊区。进一步的相关分析表明，夏季城市的地表温度与植被指数、地表反照率存在显著的负相关，相关系数分别为-0．975、-0．712。通过提高植被覆盖率和地表反照率，可以减小城市热岛效应。     

河谷城市小风条件下的近地层湍流特征

利用兰州城市和郊区皋兰县冬季同期的湍流观测资料,分析了城市和郊区的湍流强度、脉动速度标准差和湍流的欧拉时间积分尺度等湍流特征量,并与其他地区的湍流观测量进行了对比,从而揭示了兰州河谷城市小风条件下的大气湍流特征。     

湖陆风对滨湖夏季气温和岳阳市城市热岛强度的影响

利用逐日逐时气象资料对岳阳市主城区近年夏季城市热岛强度进行了评估,探讨了东洞庭湖湖陆风对滨湖夏季气温以及城市热岛强度的影响。结果表明：平均气温郊区较城区、滨湖低1.47、1.11 ℃,最低气温郊区较城区、滨湖低1.89、2.03 ℃,最高气温城区较郊区高0.61 ℃、郊区较滨湖高0.63 ℃。白天城区气温高于郊区,郊区气温高于滨湖;夜间城区气温与滨湖基本相当,且明显高于郊区。各区逐时气温变率郊区最大,城区次之,滨湖最小,三者在23:00—次日6:00基本相当且变化较小。城区平均、最高、最低气温分别比郊区高1.47、0.61、1.89 ℃,对应城市热岛强度分别为弱、弱、中等。8:00—19:00城市热岛强度为弱,20:00—次日7:00为中等。滨湖9:00—18:00湖风强,19:00—次日8:00陆风弱。湖陆风与各区气温以及城市热岛强度均极显著相关。夜间城市热岛效应强于白天湖泊冷效应,白天城市热岛效应和夜间湖泊热效应随着站点与滨湖和郊区的距离远近影响强度不同,离滨湖越近的城市站白天受城市热岛效应影响越小,夜间受城市热岛效应影响越大。     

深圳市灰霾的城郊差别及成因分析

利用2011年深圳国家基本气象站及自动气象站的能见度、相对湿度和大气成分资料,分析了深圳市区和郊区灰霾特征、差异及成因。结果表明,灰霾天气市区多于郊区,春季、夏季、秋季是短历时灰霾出现频次最高,而冬季是长历时灰霾出现频次最高,主要是由于冬季易产生灰霾的大尺度天气系统影响时间长造成的。市区和郊区的年总灰霾时数日变化规律不同,市区呈“双峰型”,在早晚交通高峰期出现最大值;郊区呈“单峰型”,在午后出现最大值 ,主要原因是市区和郊区气溶胶可溶性离子日变化特征不同。午后,郊区年总灰霾时数竟然比市区多,原因有两方面:(1) 由于郊区沿海海盐粒子在午后强烈的氧化作用下,通过氯损耗产生了更多的气溶胶细粒子 ;(2) 郊区沿海午后湿度明显高于市区,细粒子的吸湿增长比市区更强,因此灰霾出现概率比市区大。      

北京城区的“雨岛”“湿岛”、与“干岛”特征分析

根据近几年北京城、郊区测点资料对比分析发现,北京城区存在“三岛”现象。分析表明,干、湿岛现象并非由于降水差异而形成。夏季城区降水多于郊区,而冬季城、郊区降水量也几乎相同。但由于华北地区降水集中,城区硬下垫面排水快,故城区夏季温度较郊区低。冬季由于城区人工水面积较大,生产和生活用水较多,加上特有的热岛效应,湿度较郊区高。雨岛与城市阻障效应、热岛效应及污染物浓度较大有密切关     

重庆市主城都市区热岛效应定量评估北大核心CSCD

结合夜间灯光数据、高程数据及地表分类数据,提出一种针对山地城市郊区背景划分的方法,并采用城乡二分法定量评估2001—2020年重庆市主城都市区热岛效应时空变化特征。结果显示传统缓冲区法和综合缓冲区法提取的郊区背景存在明显差异。利用传统缓冲区法提取郊区背景估算的热岛存在大量假热岛像元,导致传统缓冲区法估算的热岛面积明显大于综合缓冲区法。综合缓冲区法估算结果表明:主城都市区热岛主要分布在中心城区、长寿区、涪陵区以及各区县驻地附近,冷岛分布在东南部高海拔地区及中心城区部分山脉处。2001—2020年主城都市区热岛面积占比随时间呈波动上升趋势,且具有明显的季节变化特征,夏季最强、冬季最弱。