城市庭院小气候特征季节变化初探

通过对低纬城市－－昆明城市庭院内的草地、屋顶和道路的气象观测资料的比较分析，研究了庭院内不同下垫面的小气候变化规律和差异特征。昆明地区不同下垫面气象要素均具有与大气候相近的变化趋势，平均最高气温最大值出现在干季后期；气温日较差干季大，雨季小。相对湿度雨季大，变化小；干季小，变化大。风速以干季较大；雨季数值小，变化也小等年变化特征。比较不同下垫面的气象要素值得出，由于受下垫面和测点附近环境影响，与草地相比，屋顶和道路的最高气温高，最低气温低，气温日较差较大，相对湿度低，风速大，其差异表现为干季大、雨季小。     

地形及城市下垫面对北京夏季高温影响的数值研究

应用中尺度MM5v3模式，对2002年7月14日的高温过程进行模拟分析，探讨了北京周边地形及城市下垫面对气温变化的影响。结果表明，地形对气温的影响主要是通过焚风效应来实现的，它加剧了背风坡一侧高温的强度。敏感性试验还表明，城市下垫面通过所获得感热和释放潜热的不同进而影响近地面层温度，采用真实地表能较好改进模式对逐时气温演变、日最高气温及其出现时间的模拟精度。     

金华市不同下垫面温度特征分析及其预报模型的建立和检验

4种典型城市下垫面日平均温度、日最高温度、日最低温度的逐月变化特征总体与气温变化相似,不同下垫面问温度差异夏半年均大于冬半年。沥青、水泥、砂石和草地日平均温度、日最高温度全年均高于气温,日最低温度与气温差异不大,表明典型城市下垫面对大气具有一定的加热作用。气温、日照时数、总云量、日平均相对湿度等气象因子与4种下垫面的地表温度相关性显著。建立了4种下垫面各温度参数依赖于日平均、日最高、日最低气温、日照时数、日平均相对湿度和总云量等影响因子的回归模拟方程,因此利用精细化数值预报资料代入方程就可以得出城市沥青、水泥、砂石和草地4种下垫面地表温度,提高城市气象服务效率。     

昆明城市庭院气温垂直分布特征及不同下垫面对其影响的研究

以低纬度高原城市昆明市为对象,利用城市庭院内1月（冬季）和7月（夏季）不同高度气温实测资料和不同下垫面（球场、草地和屋顶）气温的实测资料,分析了城市庭院气温垂直分布特征及不同下垫面对其的影响。得出：城市庭院气温垂直分布在不同时间（季节、昼夜）具有不同特征;在后半夜和下午,庭院气温垂直变化程度大于时间变化;而上午和前半夜时间变化程度大于垂直变化;在冬季屋顶面对屋顶高度附近的庭院气温具有较强的加热作用,使得庭院气温在屋顶高度附近形成逆温,导致垂直分布曲线发生改变;混凝土结构的下垫面,对庭院近地层大气具有加热作用,而草地则具有冷却作用,其效应在冬季明显。     

基于ENVI-met模式的城市近地表气温模拟与分析-以南京市部分区域为例

城市不同下垫面与建筑物空间形态对近地表气温等微气候要素产生了重要影响。开展城市气温时空变化模拟与影响因素分析,对于城市热环境评价与城市规划具有重要意义。论文基于高空间分辨率Geoeye-1立体影像,在建筑物高度、下垫面覆盖类型信息提取的基础上,选择南京一中、光华东街、玄武湖、头陀岭4个区域,采用ENVI-met微气候模式,以城市基本气象站南京站的实时气象数据作为背景气象场,模拟不同区域近地表气温的时空分布特征,并利用区域自动气象站观测数据进行精度检验。结果表明:在时间变化上,ENVI-met模拟气温与实测值之间吻合程度较高;在空间分布上,南京一中与光华东街区域气温时空分布规律总体相似,但城市空间形态的差异使得局部区域气温变化不同,玄武湖区域气温由陆地中心向外围呈递减趋势,而头陀岭地形复杂多变,白天气温变化剧烈,夜间空间变化较小。     

4种城市下垫面地表温度年变化特征及其模拟分析

利用对沥青、水泥、裸地和草地等4种城市下垫面地表温度的2年观测资料,系统分析了4种城市下垫面地表温度年变化特征及其影响因素,建立了地表温度模拟模型.主要结果:(1)4种城市下垫面日平均温度、日最高温度、日最低温度的年变化特征总体与气温一致,不同下垫面间温度差异在夏半年均大于冬半年.(2)沥青、水泥、裸地和草地的日平均温...     

石家庄市环境形态的热效应分析

利用大量的观测资料，详细分析了石家庄市环境形态的热效应。结果表明，城市绿地对局地气温有调节作用；不同的下垫面地温有明显差异，沥青、水泥地面及建筑物等对城市增温有贡献；城市发展，建筑物和硬化路面增加，绿地减少等是城市“热岛”形成的主要因素。     

城市化对中山夏季高温影响数值模拟

统计工业、交通、生活能源的消耗计算出中山市的人为热排放量,在WRF模式中使用新旧两套下垫面资料以及在城市地区引入人为热的排放,对2010年7月2—5日中山市的连续高温天气进行模拟,以评估城市化对中山市极端高温天气的影响。结果表明,在使用了新的下垫面资料后,模式能很好地模拟出中山市气温的变化和分布趋势,城市地区的热岛现象显著。城市下垫面和人为热分别使平均气温上升0.9℃和0.2℃,下垫面的改变引起的温度上升要比人为热明显,最低气温的增幅比最高气温要大。城市下垫面和人为热均能使城市热岛强度得到增强,热岛强度的变化在夜间比日间明显,在日出前达到最大,城市下垫面引起的热岛强度变化最大为1.5℃,而人为热为0.6℃。城市下垫面和人为热的引入增加了地表感热通量,使城市地区气温上升,下垫面引起的感热通量变化明显比人为热引起的要大。日间感热通量的增加比夜间大,但气温的增加则是夜间比日间明显。     

南宁市夏季不同下垫面温度特征分析与预报研究

对2000年至2002年4～9月南宁市下垫面表面温度观测资料的分析表明，下垫面温度明显高于百叶箱气温，尤其是日最高温度差异更大。而不同下垫面之间的温度变化，也有较大不同。下垫面温度的变化与其它气象因子密切相关。在上述分析的基础上，应用统计学方法建立了几种下垫面表面温度的预报方程。     

宁南山区小气候特征的季节变化初探

通过对不同地形的小气候特征进行观测，研究不同下垫面的小气候变化规律、差异和特征，发现宁南山区不同下垫面气候特征均具有与大气候相似的变化趋势。平均最高气温最大值出现在夏季，气温日较差、相对湿度夏季变化小，秋冬季变化大，比较不同下垫面的气象要素值得出，由于受下垫面的环境影响，固原团庄的农田与隆德联财草地相比，草地气温普遍比农田低。     

宁夏南部山区天然草场不同植被覆盖度的小气候特征比较

利用不同季节小气候加密观测和小气候常规观测资料,通过分析西吉月亮山禁牧草场和鸦儿湾荒地近地层气温、地温、风速、相对湿度等要素的差异和日变化特征,探讨了不同下垫面下小气候变化的趋势。结果表明:封山禁牧后,下垫面随之变化,会产生所谓的“绿岛效应”,尤其在植被生长旺盛的夏季,气温明显下降,空气湿度增大。说明封山禁牧这一措施对脆弱生态的恢复改造有明显的效果。     

潍坊市暖冬气候分析

利用潍坊市丘陵、平原、沿海三种下垫面地区自有气象记录以来冬季（12-2月）平均气温、平均最高气温、平均最低气温等资料，对潍坊市不同下垫面地区近50年的冬季气温变化特征作了较全面的分析，结果表明：20世纪50-60年代为偏冷期，70-80年代为振荡期，90年代以来为偏暖期；冬季和冬季各月气温有增温趋势，特别是平均最低气温升高最显著；统计潍坊市的冷、暖冬年，发现：潍坊市暖冬年冬季海平面气压为负距平，东亚500hPa位势高度为正距平，西太平洋海温为正距平。     

南宁各种下垫面温度特征及预报方法探讨

介绍下垫面温度观测的原理,并用南宁2002年12月至2003年11月资料,分析了沥青、水泥、泥土温度的特征,包括这3种下垫面的日平均温度、日最高温度、日最低温度、温度日较差特征以及它们与气温的差值。指出气温是影响各种下垫面温度的最主要因素,云对下垫面日最高温度影响显著,大气环流变换对各种下垫面温度的波动有明显影响。对各种下垫面日最高温度的预报方法进行了初步探讨。建立了基于日最高气温预报之上的各种下垫面日最高温度预报模型,并对预报与实况值进行了对比分析,指出提高次日最高气温的预报准确率和预报是否出现阴天有中到大雨天气的预报准确率,可显著改善各种下垫面日最高温度的预报效果。     

三种下垫面温度对比观测及结冰气象条件分析

利用湖北省恩施和金沙两地2009年冬季1、2月土壤、水泥、沥青三种不同下垫面温度和自动气象站的常规气象要素观测,研究冬季三种不同下垫面温度与气温等气象要素之间的关系,建立相应的多元回归拟合公式,并分析路面结冰的气象条件.结果表明:水泥和土壤路面温度变化幅度小于沥青路面温度,且二者变化趋势非常一致.气温是影响路面温度变化...     

盆地城市地气温差变化特征及模拟研究——以成都市为例

地气温差对大气边界层热力交换起着极为重要的作用,对局地气候、城市边界层结构和大气污染有着重要影响,因此有必要对城市下垫面地气温差进行相应研究。本文以典型盆地城市成都为例,利用2014年成都市地表温度、气温逐时观测资料分析了该地区地气温差的变化特征,讨论了中尺度数值模式WRF (Weather Research and Forecasting Model)对盆地城市地气温差的模拟能力。结论表明:成都市平均地气温差为2.20℃,多分布在0～2℃区间,与地表温度和气温变化不同,温差春季最大,夏、冬季次之,秋季最小;各季节温差日变化大致相似,均为中午较大,夜间在0℃左右,但极值大小不同。利用WRF对成都市典型夏季晴天地气温差进行了模拟研究,对比分析三种常用陆面过程参数化方案的模拟结果,三种方案模拟的变化趋势均与观测吻合,其中Noah方案能较好的模拟成都市地气温差的变化特征,通过参数化方案的组合方式,改进了模式对地气温差的WRF模拟能力。      

Regional warming induced by urban surface expansion in Shanghai

如何量化城市下垫面扩张对增暖的贡献,减小气候变化评估和预估的不确定性,是城市化影响研究中的一个难点。本文基于卫星遥感得到的反映过去三十多年城市下垫面扩张的土地利用数据,开展高分辨率的嵌套数值试验,量化了城市下垫面扩张在上海不同空间尺度上对增暖的贡献。城市下垫面扩张对整个区域增暖的贡献在19%左右,而城市下垫面扩张区(N2U)的贡献比一直是城市下垫面区域(U2U)要高得多,分别在42%和17%左右。同时城市下垫面扩张对最低温度的增加强于最高温度的变化,日较差减小,尤其在城市下垫面扩张区更加显著。     

成都城市化发展对局地气候的影响

为研究成都地区城市化对局地气候的影响,利用新一代中尺度数值模式WRF,将不同时期下垫面土地利用类型作为控制试验和敏感试验的模拟条件,探讨了下垫面改变对成都市夏季和冬季城市化效应的影响。结果表明:城市下垫面对夏季中心城区的地表气温升高有显著影响,敏感性试验表明,下垫面的改变引起成都地区夏季28℃以上的高温区域扩大并向东北和西南扩张,且城区的外扩导致周边区域地表气温升高。冬季成都地区常为多云天气,能到达地面的太阳辐射较夏季大大减小,城市化导致的升温作用没有夏季显著。城市化作用使城市上风区降水量以减少为主,下风区降水量以增多为主,城市化使得发生强降水的概率增加,并且强降水在空间分布上更集中在城市下风区。      

城市台站周边热岛效应和土地利用与覆盖变化关系

以合肥市气象站为中心,利用1990～2006年的Landsat TM影像,获取不同半径圆形缓冲区范围内下垫面土地分类信息以及对应年份的气温年均值、极值、日定时数据资料,分析了下垫面各土地类型及其变化和站点周边热岛效应的关系.分析得出:城市热岛与建设用地有着最强正相关,与林草地和耕地有着显著负相关,与夜晚水体有着较强正相关.下垫面类型对城市热岛的影响随着每天的不同时刻而变化.4种下垫面类型对城市热岛的影响范围上,建设用地一般在6km以内、林草地4km以内、耕地在4km时最显著,水体则随着距离的增加,其影响范围缓慢上升到8 km.同时,通过分析土地利用年变化和城市热岛效应变化的关系,进一步验证了城市发展对城市热岛效应起着至关重要的作用.最高温和14时(北京时间)热岛强度年变化与土地利用年变化有着较强的相关性.另外,迁站后热岛效应明显减弱.最后,重点探讨了下垫面类型和热岛效应关系的可能原因.     

2002年南宁不同下垫面温度及紫外线辐射强度评价

对南宁2002年沥青、水泥等不同下垫面温度观测资料和紫外线辐射强度观测资料进行分析，结果表明：沥青、水泥日最高温度均比同期气温明显偏高；南宁属紫外线高辐射地区。     

黄淮海平原地区中尺度环境对气温观测的影响

随着城市化的迅猛发展,气象台站观测环境受到不同程度影响,有些台站甚至已经处于城市中心,影响了台站观测资料的代表性和准确性。本文利用2007年黄淮海渭河区199个气象台站20 km环境调查资料以及2005—2007年气温观测资料,对比分析了居民区台站和农田区台站气温观测值的差异。结果表明:居民区台站气温平均高于农田区台站0.662℃;台站周围建筑物对最低气温观测影响最大,对最高气温观测影响最小;不同季节的影响程度从大到小依次为冬季、春季、秋季、夏季;观测场周围建筑物对不同时刻气温观测的影响程度从大到小依次为02:00,20:00,08:00,14:00;随着下垫面比例的增大,两类台站的气温差不断加大。