上海“7·31”局地强对流快速更新同化数值模拟研究

利用雷达、自动气象站、飞机观测(AMDAR)和探空等多种观测资料,采用中尺度数值预报模式WRF和资料同化系统ADAS,对2011年7月31日上海局地强对流过程进行了快速更新同化数值试验。结果表明,数值试验模拟降水的发生时间、落区和随时间演变与实况基本一致,较好再现了海陆热力差异导致上海南北两支海陆风爆发、形成低层辐合线,在热岛效应的叠加下进一步增强,继而引发局地强对流的过程。快速更新同化技术可有效延长此次过程的预警时效,这为城市强对流业务预报提供了新的思路。     

三维激光空地一体化在城市热岛研究中的应用——以上海延中绿地为例

城市热岛效应是城市化进程中最显著的生态环境问题之一,城市绿地基础设施作为城市关键的自然要素,能够有效地缓解热岛效应。延中绿地的规划建设是上海市为缓解热岛效应给出的“基于自然解决方案”的重大举措。本文以上海市延中绿地为研究对象,基于无人机及其相应传感器获取的空、地激光雷达数据和Landsat 8 Collection 2 Level 2数据集的地表温度数据,对延中绿地的降温作用及其内部三维绿量分布格局和影响因子进行了研究。结论如下：(1)延中绿地具有显著的降温效应且具有方向性差异。其最大降温距离在各方向的排序依次是：东南>西南>东北>西北,局部冷岛强度最大为西南方向,最小为东南方向;不同植被类型的降温效应从高到低依次为：乔木>草地>灌木。(2)延中绿地内三维绿量高值区域基本分布在其西北部靠近公路一侧,其余各处仅有高值零星分布;三维绿量与距道路距离(D_road)呈显著负相关,与距水体距离(D_water)呈显著正相关,与距建筑(D_fw)距离呈负相关,但无显著性;影响三维绿量格局的最优模型为224....     

基于HJ-1B的城市热岛季节变化研究——以北京市为例

基于中国的HJ-1B卫星反演地表温度,通过建立一种2.5维高斯表面模型来对北京城市热岛建模,定量描述热岛的位置、形状和大小,并用这种模型来描述城市热环境及其季节变化。研究发现,北京市热岛效应季节变化明显,夏季市中心形成热岛且强度和范围最大,冬季城区中心变成冷岛。在2009年夏季,北京市热岛区域东西横跨33.92 km,南北横跨40.92 km,面积约为1 090.14 km2。相对的,在冬季,北京市区温度比郊区低,从而形成一个冷岛。研究表明HJ-1B卫星是城市热环境监测中的一个良好的数据源。     

多空间尺度下城市热环境与不透水面聚集密度响应关系

针对以往城市热环境与不透水面聚集密度响应规律研究不足的问题,本文以北京市为例,基于MODIS 数据计算城建区与边缘区平均温度差值为热岛强度,结合热岛强度等级特征,选取热岛强度等级期望值较高的6个典型区域（Ⅰ西二旗、西三旗、回龙观,Ⅱ东四、地安门、新街口,Ⅲ丰台区中部,Ⅳ四惠、定福庄、东坝,Ⅴ石景山区,Ⅵ北四环四季青桥附近）,研究热岛强度等级与不透水面聚集密度的响应关系;进而利用Landsat数据反演地表温度,研究城建区与精细尺度下地表温度对不透水面聚集密度响应临界点与最优尺度。结果表明：（1）不同热岛强度等级的出现频率、其在白天与夜间的变化程度与不透水面聚集密度有一定相关性,且相近的不透水面聚集密度下所表现出热岛强度的变化特征相似。（2）主要城建区内地表平均温度与不透水面聚集密度的分布特征存在较显著的一致性,随着尺度半径r的增大其响应越明显。且地表温度对不透水面聚集密度的响应存在一个临界点,随着尺度半径r减小,响应临界点逐渐增大：尺度半径r=1000 m时,不透水面聚集密度达到60%后其影响趋于减弱;r=500 m、r=300 m时临界点分别为69%与83%。（3）不同典型区域的最优尺度存在差异,西二旗、西三旗、回龙观最优尺度为150 m,东四、地安门、新街口与四环四季青桥附近为60 m,而季节变化对最优尺度的影响较小。该最优尺度可在一定程度上衡量不同区域不透水面分布的破碎程度及地表类型的单一程度。本研究可为城市规划与管理、城市热岛治理提供参考依据。     

基于遥感和GIS的哈尔滨城区热岛效应研究

本文利用遥感和GIS技术对LandsatETM 热红外遥感数据进行处理,反演市区的地面亮温,并进行正规化处理和等级划分,研究城市热岛的时空变化规律和温度场的空间分布规律,揭示城市热岛效应空间格局。通过对哈尔滨市区热岛效应分析,可以确定城区内热岛效应的分布及监测城市化进程,为城市热环境质量评价和热源调查提供准确、丰富的信息。     

长沙市热岛效应遥感分析及其防治措施

城市热岛作为城市气候中的一个显著特征,是一种城市气温高于郊区的现象。其成因在于人类对原有自然下垫面的人为改造,并以城区温度的明显增高为主要标志。它的出现,加强了城市夏季高温的酷热程度,同时还伴有植被覆盖空洞、城市干岛(湿度小于郊区)、城市霾岛(城区废气、尾气形成     

THERMAL EFFECTS OF BUILDING＇S EXTERNAL SURFACES IN CITY——Characteristics of Heat Flux into and out of External Wall Surfaces

This study examined the thermal effects of building‘s external wall surfaces, using observational data of spatial-temporal distribution of surface temperature, air temperature, and heat flux into and out of external surface. Results indicate that external wall surface temperature and nearby air temperature vary with the change of orientation, height and season. In general, the external wall surface temperature is lower near the ground, and is higher near the roof, than nearby air temperature. But north wall surface temperature is mostly lower than nearby air temperature at the same height; south wall surface temperature during the daytime in December, and west wall surface temperature all day in August, is respectively higher than nearby air temperature. The heat fluxes into and out of external wall surfaces show the differences that exist in the various orientations, heights and seasons. In December,south wall surface at the lower sites emits heat and north wall surface at the higher sites absorbs heat. In April, all external wall surfaces, emit heat near the ground and absorb heat near the roof. In August, west wall surface all day emits heat, and other wall surfaces just show the commensurate behavior with that in April.     

城市化对湖南冬季气温的影响

用虚拟乡村站模拟纬度、海拔高度、经度等自然因素对城市站气温的影响,城市站热岛效应用实际测量气温减去虚拟乡村站气温表示。湖南冬季热岛强度在1962—2004年总体上呈上升趋势, 1962—1985年平均热岛强度为0.04 ℃,1985—2004年为0.14 ℃。中等城市站热岛效应大于次小城市站,次大城市郊区站出现了冷岛效应。湖南冬季热岛效应与城市人口呈正相关,与冬季风速呈负相关。     

宝鸡市热岛效应变化特征分析

通过城郊对比分析法,使用1959-2008年气温的3个要素值（月平均气温、平均最低气温、平均最高气温）表征宝鸡市热岛效应。分析宝鸡市近50a热岛效应年、季节变化特征。结果表明：宝鸡市热岛效应年变化呈上升趋势,升幅为0．245℃／10a,在1976年发生了突变,最低气温的升高是热岛效应增大的主要原因。宝鸡市热岛效应以春季为最强,冬季次之,秋季最弱。各季以热岛效应Ⅱ值为最大。热岛效应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四季变化均呈上升趋势,除冬季外,均以热岛效应Ⅰ的上升速度最快。