城市热山波的动力和数值分析

木文采用对数压力坐标系的大气热力-动力学方程组,对城市热岛现象之一的热山波的特征、形成机制、存在条件及其对天气的影响进行了动力学和数值分析。     

郑州城市热岛特征及成因

利用郑州城市地面温度观测资料及低空探测获得的气温资料，分析了郑州城市热岛特征及其季节性变倾、随高度化的规律，并讨论了热岛现象形成的原因。     

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。     

基于加密观测资料的杭州城市热环境及闷热特征分析

基于加密观测的自动站资料,统计分析了杭州主城区热环境空间分布及时间演变特征,结果表明:杭州城市热岛效应在秋、冬季最强,春季次之,夏季最弱。江干、萧山、上城的大部地区为热岛强度主要高值区,年平均值达0.50℃以上。秋季最高值达0.75℃以上,其余季节高值区为0.50℃以上,高值区范围在冬季最大、夏季最小,热岛效应有从老城区向新城区扩展的趋势。杭州城市热岛效应还存在夜间强、白天弱的日变化特征,02:00高值中心达1.00℃以上,08:00降到0.50～0.75℃,14:00全市几乎均为0.00～0.25℃,20:00最大值为0.75℃以上。城区比郊区更易发生闷热天气,程度也更强,但近几年城乡热感差异有缩小趋势。     

城市大气边界层的数值研究

本文利用能量闭合的二维非线性、非定常模式,结合地面热量平衡方程,研究了城市热岛和城市热岛环流以及其它相关的城市边界层参量的发展演变规律;同时探讨了在城市污染面源的情况下,污染物的扩散、输送问题.模拟结果得到了天津市城市热岛观测资料的证实.     

城市热岛影响因子的数值模拟与统计分析研究

利用数值模拟和统计分析方法,分析研究了苏州城市热岛的影响因子。结果表明:随着城市化进程的不断进行,苏州城区与郊区平均气温差不断增大;苏州现有人为热对城市热岛强度的贡献率不是很大,当人为热增加到实际的2倍时,人为热对城市热岛贡献率也相应增加;假设太湖水体为农田时,模拟得到的热岛强度比太湖为真实水体时计算得到的值要大。统计分析表明苏州站与郊区平均气温差ΔT1.5℃时对应的风速一般较小;平均气温差ΔT较小时对应的风向比较一致;平均气温差ΔT1.5℃的现象基本出现在高温时期,云量较多时也易出现ΔT0.5℃的现象。     

短期大规模人口流动对上海市城市热岛效应的影响

城市热岛效应是一种非常重要的局地气候现象,随着全球变暖和城市化快速发展,城市热岛效应受到越来越多的关注和研究。以往的研究表明人口聚集和人口数量对城市热岛效应和区域城市气候会产生显著的影响。但是,人口短期的快速迁移流动对城市气候是否存在影响以及影响的程度多大尚不清楚。本文利用世界上每年最大规模的人类迁徙——春节人口流动来探讨人口短期快速流动对国际化大都市上海城市热岛效应的影响。研究结果表明,2000~2015年上海市春节周日最高温、日均温和日最低温城市热岛强度分别为0.35℃、0.90℃和1.53℃,相对于背景场(春节前2~4周和春节后2~4周的平均值),分别低了0.16℃、0.11℃和0.15℃,相对变化分别为31.4%、10.9%和8.9%。由此可见,人口短期快速迁移流动是影响热岛效应和城市气候一个重要因素,但是人口流动对城市热岛效应的影响是复杂的,其效应与气候背景、天气状况、城市规模、城市人口流动特征及分布甚至城市烟花爆竹燃放(通过影响气溶胶、云量及废热影响城市热岛效应)等因素交织在一起,未来仍需开展进一步的深入研究。     

21世纪中国的城市化特点及其生态环境挑战

城市化是世界范围的历史进程。中国的城市化虽然起步较晚,但是由于速度快、规模大、资源能源消耗高,从而带来一系列水环境和热环境问题。系统梳理了在全球气候变化和城市化的双重压力下,中国城市面临的水资源短缺与水污染、日益严重的城市热岛和生态水文灾害等生态环境挑战,提出要以城市生态水文学的理论和手段,解决城市生态环境问题,提升中国的城市化质量,实现宜居城市。     

旧城改造与城市热岛效应关系的遥感研究——以福州市苍霞片区为例

随着城市建设的快速发展,老城区改造已成为城市发展的重点工程之一。福州市近十几年来对原有旧城区中的棚屋区进行了大规模的改造,改善原有的居住条件。利用遥感技术重点研究和评价了福州市苍霞片区棚屋区改造前后的热环境变化,利用系列Landsat TM影像反演了该区1986年、1996年和2006年的地表温度、不透水面和植被等信息,计算了城市热岛比例指数(URI),并对该区改造前后热岛效应的时空变化进行了全面分析,探讨了其产生的主要原因。研究表明,不透水面与地表温度呈指数相关关系,高不透水面比例地区温度上升比低不透水面比例地区更快。总的看来,福州市苍霞片区通过棚屋区改造,热岛效应有了明显的缓解,在这20 a间,城市热岛比例指数从0.648下降到0.245。福州市苍霞棚屋区的重新规划和改造对缓解该片区的城市热岛效应起到了积极的作用。     

基于MODIS数据的长株潭地区NDBI和NDVI与地表温度的关系研究

基于4个季节的MODIS影像,计算长株潭地区的地表温度、NDBI和NDVI,比较NDBI和NDVI与地表温度之间关系,对地表城市热岛效应研究的指标NDBI和NDVI进行对比分析.结果表明,NDBI与4个季节的地表温度间都存在明显的线性关系,而NDVI与地表温度间关系并不明显且随季节发生变化,说明NDBI是地表城市热岛效应研究的有效指标,在地表城市热岛效应的季节变化研究中NDBI可作为NDVI的一个附加指标.