天津城市热岛效应的时空变化特征
2012-01-16黄利萍苗峻峰刘月琨
黄利萍,苗峻峰,刘月琨
(1.南京信息工程大学大气科学学院,江苏南京210044;2.天津市气象局,天津300074)
0 引言
城市是一种特殊的下垫面,它能对气候产生显著的影响。城市化发展使得城市中心的气温明显高于周围环境,城市犹如一个温暖的岛屿伫立于周围乡村冷的海洋上,称为“城市热岛”效应(urban heat island,UHI)。Luke(1833)是伦敦热岛的首倡者,此后各国学者对不同纬度、不同类型的城市陆续做了大量的城、郊气温对比观测亦发现类似现象。城市热岛强度具有日变化和年变化的周期性规律:在城郊地形平坦、高压控制、晴朗小风的静稳天气条件下,城市热岛日变化表现为夜晚强、白天午间弱(Oke and East,1971;邓莲堂等,2001);城市热岛的年变化比较复杂,各国年变化颇不一致,因资料年代和区域气候条件而异,我国大多以秋、冬季较强,夏季和晚春较弱(周淑贞和张超,1982;张尚印等,2006)。城市热岛强度的非周期性变化则与城市规模、人为热排放、天气条件和地形等因子有关(Oke,1973;Landsberg,1981;谢庄等,2006;李丽光等,2011)。Sundborg(1950)首次利用多元线性回归方法分析了云量、风速、气温和绝对湿度与城市热岛强度的相关性,此后的研究陆续采用多元非线性回归、多维尺度分析、神经网络、波谱分析、聚类分析等方法来研究各种气象因子与城市热岛强度的关系(Duckworth and Sandberg,1954;Morris et al.,2001;Kim and Baik,2002,2004)。海滨城市与内陆城市相比,即使城市规模大于内陆城市,但日最大热岛强度的年平均值仍然较小(苗曼倩和唐有华,1998;Gedzelman et al.,2003;Kim and Baik,2004)。城市热岛效应一方面会对天气系统产生影响,例如夏季强对流天气增多和城市下风方向降水增加(Robert and Qing,2000;Karen,2006);另一方面也会对城市污染物的扩散产生影响(苗曼倩,1990;韩素芹等,2009)。……
