城市气候变化与人类活动

结合城市（武汉市）气候变化，分析人类活动对城市气候的影响，并重点探讨城市大气环境污染对雾、霾的影响及城市环境的改善与保护，这对防止城市气候恶化有着积极作用。     

气象为城市定制宜居环境

让城更靓、水更绿、空气更清新,城市规划部门不再“单兵作战”。近年来,气象部门的智囊作用正逐渐凸显,营造舒适的居住环境,使城市气候向有利于工作、生活环境方面发展,正逐渐成为规划设计建设的最优方案。小到居家生活,为市民贴身打造人体舒适度等各种生活气象指数,大到给“城市病”把脉问诊,量身订制大气环境影响评估和城市气候可行性论证,气象科技正日益渗入城市的各个角落,使越来越多的城市变得更宜居,城市生活变得更美好。     

减缓“城市热岛效应”让城市生活更美好

城市是人类文明的象征和社会发展的产物,虽占据整个地球表面积很小,但高度集聚了大量的人口和社会经济活动,是人类物质财富和精神财富生产、积聚、传播和扩散的中心。城市气候环境既受到所属区域气候背景的影响,又反映了在城市化过程中由于人口高度密集和特殊的下垫面所形成的一种与城市周围乡村不同的局地气候状况,这些状况存在着一些共同的城市气候特征：城市热岛、城市干岛、城市湿岛、城市混浊岛、城市雨岛等,其中以城市热岛特征最为突出。     

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。     

2000—2017年山地城市百色气候承载力定量评价

利用2000—2017年百色市气象资料和城市社会经济发展数据,构建以气候天然容量、极端气候事件压力、城市气候压力和城市协调发展能力四个评价指数组成的城市气候承载力综合函数,客观定量评价广西西部山地城市百色2000—2017年的气候承载力变化。结果表明：21世纪以来,百色市的气候承载力整体呈现一种波动上升的状态,反映百色的城市建设与气候之间的协调力增强,城市建设发展仍有较大的气候承载空间。百色城市气候承载力对极端天气气候事件,特别是干旱事件较为敏感;人为影响因子对气候承载力具有重要影响。提升气候承载力和应对气候变化能力应从提高防御自然灾害能力和城市协调发展能力、降低城市气候压力着手,建立可持续发展的城市气候生态系统。     

城市气象研究国际前沿动态综述

通过梳理2018年8月在美国纽约举行的第十届城市气候国际会议主要研究成果,分类汇总了城市气象研究的最新国际进展与发展趋势,包括城市气候过程、城市环境下气候变化适应与应对、气候条件下城市规划和管理、最新城市气象探测技术、城市环境数值模拟、大城市气候、城市遥感、城市地区极端天气等方面。在此基础上,根据我国城市化发展特性,探讨了我国城市气象研究的未来发展方向。     

我国城市气候研究概况

由于城市数目日益增多。城市中的建筑面积不断扩大以及生活生产活动中排放大量的废气、废液、废渣和燃烧时放出的人为热，从而对气候有很大的影响，因而城市化引起的气候变化已日益受到人们的关注．目前，全世界已有1／3的人口居住在城市里，到本世纪末将有可能上升到2／3．自从1968年世界气候组织（WMO）气候学委员会在比利时布鲁塞尔召开了第一次国际性16城市气候和建筑气候学讨论会以来，世界城市气候研究的进展速度更快了，涉及的地区更为广阔．因此，开展城市气候的研究具有重大的实用价值和重要的理论意义．1城市气候研究的史要活动…     

南宁城市规划建设的气候条件分析

利用南宁市地面气象观测站1971~2000年气象资料,分析了南宁市风速、风向、温度、日照、降水等气候要素的特征及其对城市规划建设的影响,并就如何将城市气候特点与城市规划建设相结合改善城市大气环境、营造和谐健康的人居环境问题进行探讨,从气候学角度提出了充分考虑气候条件、合理开发和利用城市气候资源的规划应对措施。     

北京地区城市热岛特性的卫星遥感

一、前言 城市工业、商业、交通运输业的高速发展和居民住宅的高度集中,使城市范围内形成了特有的城市气候,这种气候以热岛现象为主要特征。其形成的原因,一方面由于城市特有的下垫面特性;另一方面由于城市具有丰富的热源。研究城市热岛的具体特征,不仅是城市气候研究的重要内容,而且对现     

城市面临的气候生态问题与减缓措施

因人口和工业高度集中而使大气污染日益恶化,城市正面临着灰霾天气增加、酸雨频率加大、气候变暖、热岛效应明显等一系列气候生态问题。应当致力于调整能源结构,营造城市森林,减少排放,发展生态城市,从而使城市气候生态环境得到改善。     

苏州-无锡-常州城市带热岛效应个例研究

应用WRF（weather research and forecasting）及其耦合的多层城市冠层模式BEP（building energy parameterization）,对2013年8月13日长江三角洲地区一次高温天气过程进行了模拟.此次过程盛行东南风,风向与苏州-无锡-常州城市带走向一致.模拟结果表明：苏州-无锡-常州城市带热岛效应明显,热岛强度向下游城市逐渐增加;在东南风作用下,三座城市的热岛连成一片,形成了一个更强大的热岛环流.夜晚,边界层逐渐趋于稳定,热岛环流减弱,有利于热岛温度向下游地区输送.热岛效应导致城市边界层高度明显上升.白天太湖产生强盛的湖风对其周边城市影响显著,来自太湖的冷气团导致无锡和常州边界层内热岛强度明显下降,抑制城市热岛向上发展,削弱了无锡与常州两城市热岛间的联系.白天太湖使得无锡和常州边界层高度明显下降.     

苏州—无锡—常州城市带热岛效应个例研究

应用WRF(weather research and forecasting)及其耦合的多层城市冠层模式BEP(building energy parameterization),对2013年8月13日长江三角洲地区一次高温天气过程进行了模拟。此次过程盛行东南风,风向与苏州—无锡—常州城市带走向一致。模拟结果表明:苏州—无锡—常州城市带热岛效应明显,热岛强度向下游城市逐渐增加;在东南风作用下,三座城市的热岛连成一片,形成了一个更强大的热岛环流。夜晚,边界层逐渐趋于稳定,热岛环流减弱,有利于热岛温度向下游地区输送。热岛效应导致城市边界层高度明显上升。白天太湖产生强盛的湖风对其周边城市影响显著,来自太湖的冷气团导致无锡和常州边界层内热岛强度明显下降,抑制城市热岛向上发展,削弱了无锡与常州两城市热岛间的联系。白天太湖使得无锡和常州边界层高度明显下降。     

Cooling effect of urban parks and their relationship with urban heat islands

为了揭示城市中公园和其周边城市环境的相互关系,本文以位于北京二环以内的天坛站为例,重点分析天坛站对最邻近城市站(天安门站)的冷岛效应。研究发现,当城市公园中的周边环境热岛强度在一定的范围内变化时,城市公园站的降温作用是比较稳定的,当城市热岛强度超过了某一临界阈值后,公园的降温作用就变得不稳定,本文将这种现象称为"冷岛增强效应"(enhanced cooling effect)。研究中选取了北京城区内六组公园-城市站,进行公园冷岛效应的进一步研究,发现水体、绿地等要素是影响冷岛作用的重要因素。     

Intelligent urban forms (IUF) a new climate-concerned,urban planning strategy

Summary Adaptive geometrical configurations are presented, which aim to create intelligent urban forms, and which include screening methods applicable to the linear- and grid-type building layouts. They are especially suitable for mid-latitude cities characterized by seasonally swinging climates which necessitate heating in winter and cooling in summer. The screens are envisaged as shading devices in the summer blocking the incoming solar radiation during day-time (that is, on-position), while being removed at night to enhance nocturnal radiative cooling (that is, off-position). In winter they are assumed to be in off-position during sunshine hours to promote the access of solar radiation and in on-position at night to obstruct the sky energy sink and reduce radiant heat losses. Their implications for the urban street canyon climate and the thermal performance of the built environment are simulated using the cluster thermal time constant (CTTC) model. The diurnal variation of both the ambient air temperature and net radiant flux within the urban canopy layer serve as criteria by which the climatetempering effectiveness of the screens is assessed.With 9 Figures     

高反照率城市建筑对城市高温及人体健康的影响北大核心

采用WRFv3.9.1模式和多层城市冠层模型的BEP/BEM方案耦合,以江苏省2017年7月20—28日一次高温热浪过程为背景,研究了高反照率墙面、路面及屋顶对城市高温及人体健康的影响。研究结果表明:(1)与普通建筑物表面算例(CTR)相比,城市中建筑物越高大密集的区域,降温幅度越明显。金融区白天时段(07—19时,北京时间)高反照率墙面算例(WALL)、高反照率路面算例(ROAD)、高反照率屋顶算例(ROOF),以及全部使用高反照率表面的算例(ALL)2 m高气温白天平均降低0.14、0.44、0.75、1.54℃;最大降温分别达0.98、1.06、1.53、2.71℃。同时,WALL、ROAD、ROOF、ALL算例可使得整个城市区域白天平均降温分别达到0.14、0.43、0.64、1.26℃。(2)当城市采用高反照率表面材料,高温得到一定程度缓解时,对于人体舒适度及死亡率也存在一定的影响。在高温热浪期间相较于CTR算例,13时,ALL算例在低密度住宅区、高密度住宅区、金融区的人体舒适度(THI)最大分别可降低0.93、1.11、1.48;热相关急诊率和死亡率最大可降低2.9%、4.8%、9.5%和3.4%、5.6%、10.9%。     

Water on an urban planet: Urbanization and the reach of urban water infrastructure

Urban growth is increasing the demand for freshwater resources, yet surprisingly the water sources of the world's large cities have never been globally assessed, hampering efforts to assess the distribution and causes of urban water stress. We conducted the first global survey of the large cities’ water sources, and show that previous global hydrologic models that ignored urban water infrastructure significantly overestimated urban water stress. Large cities obtain 78 ± 3% of their water from surface sources, some of which are far away: cumulatively, large cities moved 504 billion liters a day (184 km³ yr⁻¹) a distance of 27,000 ± 3800 km, and the upstream contributing area of urban water sources is 41% of the global land surface. Despite this infrastructure, one in four cities, containing $4.8 ± 0.7 trillion in economic activity, remain water stressed due to geographical and financial limitations. The strategic management of these cities’ water sources is therefore important for the future of the global economy.     

Some numerical urban boundary-layer studies

Two types of models, describing respectively the thermal and the dynamic structure of the urban boundary layer are presented. The influence of density and height of urban buildings, urban traffic, man-made heat flux, changes of albedo and existence of an aerosol layer are tested. The models give a possibility of explaining the influence of selected factors on the atmospheric state over an urban area.On sabbatical at Meteorological Department, University Uppsala, Sweden.     

城市遥感研究进展

城市遥感是当前遥感技术应用的一个重要领域.随着我国新型城镇化过程的推进,遥感技术将在城市生态建设、国土空间开发、资源环境承载能力监测等方面发挥重要作用,成为城市规划管理重要的信息源.本文在总结国内外城市遥感研究内容的基础上,重点对城市遥感若干重要方向的发展进行了分析,在此基础上构建出一个地理学视角的城市遥感研究框架,结合典型实例从结构与格局、要素与作用、变化与过程、功能与响应4个方面进一步探讨了城市遥感研究的发展.最后,结合国家需求和技术发展,对城市遥感今后的发展从数据源、研究对象、应用主题、研究目标、技术方法等方面进行了展望.     

Progress in urban dispersion studies

Summary The present study addresses recent achievements in better representation of the urban area structure in meteorology and dispersion parameterisations. The setup and main outcome of several recent dispersion experiments in urban areas and their use in model validation are discussed. The maximum concentrations generally are predicted within a factor of two by the best models. If the plume is released down in a closely-packed set of obstacles, it is necessary to account for initial spread. If the plume is released above the obstacles, there is less of an initial spread. For roof level releases (the BUBBLE Tracer Experiment) the horizontal spread of the plume corresponds to a Lagrangian time scale bigger than the value for ground sources. Turbulence measurements up to 3–5 times the building height are needed for direct use in dispersion calculations.