不同下垫面对宁波市区夏季气温的影响

利用夏季宁波市不同城市典型下垫面的自动气象观测站逐时气温资料,采用对比分析方法,分析不同下垫面对气温的影响。结果表明,夏季代表城市建筑特征的新河路平均气温最高,各站夜间气温较接近,日较差总体差异不大;不同城市下垫面之间的气温日变化总体趋势一致,但白天新河路的高温特点明显;各站平均气温的日变化速率变化趋势差异不大;各种典型天气条件下,不同下垫面气温变化速率总体相似。     

青藏高原草甸和湿地下垫面陆面特征比较分析简

利用青藏高原玛多草句和玉树隆宝湿地的观测资料,比较分析了2种不同下垫面的净辐射通量、感热通量、潜热通量、土壤湿度和地表反照率的逐月日变化特征,并计算了2个地区各月地表反照率。结果表明,玛多草句和玉树隆宝湿地净辐射通量夏秋季高、冬春季低。夏季,草句下垫面感热通量日变化高于湿地下垫面;冬季,草甸和湿地2种下垫面的感热通量日变化相差不大;2种下垫面潜热通量均为夏季高、冬季低。各月湿地下垫面潜热通量高于草句下垫面,各月份湿地下垫面土壤湿度高于草甸下垫面;在一年当中,湿地下垫面10cm深处土壤湿度变化幅度很大,草甸下垫面10cm深处土壤湿度在一年当中变化幅度很小。2种下垫面地表反照率冬季高、夏李低,草甸和湿地2种下垫面年平均地表反照率分别为0．27和0．25。     

下垫面覆盖类型变化对城市热岛的影响——以北京市朝阳区为例

【目的】快速发展的城市化进程改变了下垫面的性质和结构,从而影响了城市的热量平衡,导致城市热岛效应蔓延。研究城市下垫面变化及其对城市热岛的影响,对缓解城市热环境、减少社会经济损失有重要意义。【方法】本文利用2002—2017年北京市朝阳区Landsat系列遥感影像计算研究区域归一化植被指数(NDVI)变化,并基于大气校正法利用Landsat热红外波段进行地表温度(LST)反演,进一步对所获地表温度进行归一化处理;同时利用2002—2017年北京市朝阳区谷歌全色卫星影像,基于DeepLabv3+网络利用深度学习对朝阳区下垫面分类并分析其动态变化。【结果】(1)朝阳区15年间平均地表温度呈上升趋势,城市热岛逐年加剧;至2017年,区内不再存在单一热岛中心,而转为复杂的镶嵌式结构、多中心分布。(2)15年间不透水面面积共减少71.02 km2,降幅20.98%;水域面积共减少2.53 km2,降幅24.12%;植被面积共增加73.54 km2,增幅56.57%。(3)对地表温度与下垫面类型动态变化相关性进行分析表明,地表温度与不透水面面积呈正相关,与植被面积呈负相关关系。(4)从总量来看,2012—2017年朝阳区与城市热岛效应成负相关关系的植被与水域面积总量增加明显,但城市热岛效应不降反增。【结论】植被和水域对城市热岛效应的缓解作用在用地强度、建筑密度和人类活动不断增长的前提下逐渐变得有限。在现有城市发展模式下,朝阳区地表温度将继续上升,城市热岛进一步加剧。     

基太阳热辐射变化的绿地类型对降温影响分析(英文)

[目的]研究太阳热辐射变化下的绿地类型对降温的影响。[方法]对夏季居住区的5种不同绿地类型(大乔木、小乔木、灌木、草本和裸地)在同一太阳热辐射条件下产生的不同降温效果,及其随日进程过程中的变化规律进行研究。[结果]绿地中的温度变化主要随太阳热辐射强度的日变化而变化,但其中以大乔木为主的绿地,通过树冠层对太阳热辐射的吸收、转移和反射作用,较大缓解了下垫面的温度环境,其下垫面温度与太阳热辐射的相关性R=0.156,降温达1.9℃,而草坪下垫面温度与太阳热辐射的相关性高达R=0.820,仅降温0.6℃,两者的表层温度相比,草坪要比大乔木高2.9℃。[结论]该研究中绿地树冠表温与气温线性关系的建立有助于为今后对较大规模数量的绿地温度测量提供新的方法。     

基于太阳热辐射变化的绿地类型对降温影响分析

[目的]研究太阳热辐射变化下的绿地类型对降温的影响。[方法]对夏季居住区的5种不同绿地类型(大乔木、小乔木、灌木、草本和裸地)在同一太阳热辐射条件下产生的不同降温效果,及其随日进程过程中的变化规律进行研究。[结果]绿地中的温度变化主要随太阳热辐射强度的日变化而变化,但其中以大乔木为主的绿地,通过树冠层对太阳热辐射的吸收、转移和反射作用,较大缓解了下垫面的温度环境,其下垫面温度与太阳热辐射的相关性R=0.156,降温达1.9℃,而草坪下垫面温度与太阳热辐射的相关性高达R=0.820,降温仅0.6℃,两者的表层温度相比,草坪要比大乔木高2.9℃。[结论]该研究中绿地树冠表温与气温线性关系的建立有助于为今后对较大规模数量的绿地温度测量提供新的方法。     

杭州市临安区局地气候区的下垫面组成与空间结构对冬季气温的影响

适宜的城市规划和景观设计可以有效缓解热岛效应等城市气候因素对人居环境带来的负面影响。揭示城市户外热环境的时空变化特征及其主要影响因子，是调节和改善城市气候环境的理论基础。针对具有特定气候条件和城市形态的杭州市临安区，调查冬季不同局地气候区空气温度时空变化特征，深入分析了景观下垫面组成和空间结构对气温的影响。结果表明，在冬季午后，不同测点温度差异较大，最大温差达3.2℃,且气温主要受测点周围环境影响；到了晚上，各局地气候区内部温差较小，均在0.7～0.9℃,而不同局地气候区之间差异明显，最大温差达2.6℃。通过回归分析发现，冬季午后气温主要受到下垫面结构的影响，而夜晚气温主要受到测点周围100～200 m范围内下垫面组成的影响，此时气温随绿化覆盖率的增加而降低，随建筑覆盖率的增加而升高。研究表明，在城市规划与景观设计过程中，合理控制绿化和建筑的组成比率，优化景观下垫面的三维空间结构，有助于改善城市户外热环境。     

城市下垫面对微气候影响研究

由于下垫面的物理性质不同，下垫面处在位置的微气候会有所改变，微气候的改变会导致城市大气候的变化，整个城市的生态坏境同时也会受到影响，那么生活在城市里的人们的生活质量和生存质量势必会受到影响。笔者在深入分析城市气温变化异常原因的基础上，进一步探讨了城市下垫面对微气候影响，为城市小区域的生态建设提供依据。     

基于CFD模拟的不同下垫面对城市热环境的影响

城市建设的快速发展已经造成了诸多生态环境问题,其中城市热环境问题尤为突出。本研究以福州市为例,应用CFD软件模拟6种不同下垫面和3种不同绿化形式对城市热环境的影响。结果表明:自然透水下垫面对城市的热环境改善效果较好,而人造硬质下垫面对城市的通风改善效果较好,乔木对降低场地内的温度和风速方面有明显的作用,而灌木和草地则对促进空气流通方面具有一定的优势。研究提出,在城市规划和景观设计中,应综合考虑场地的需求与限制条件,合理采用不同下垫面组合和不同绿化形式植物的搭配来对城市风热环境进行改善。     

西北地区东部地表变化对气候的反馈模拟

将EOS／MODIS的地表分类产品按照BATS类别统一分类后作为RegCM3区域气候模式耦合的陆面过程类型,同时采用了模式新推出的地形和土地利用次网格方案,模拟研究了我国西北地区东部地表变化对2002年气候的反馈。结果表明,下垫面土地利用类型加入城市类别后对温度模拟有一定的改进作用;模式中真实准确描述下垫面地形和土地利用非常重要;地形和土地利用次网格方案的引入可以很好地表现地形复杂区域的地表气温。     

下垫面覆盖类型变化对城市热岛的影响

目的快速发展的城市化进程改变了下垫面的性质和结构，从而影响了城市的热量平衡，导致城市热岛效应蔓延。研究城市下垫面变化及其对城市热岛的影响，对缓解城市热环境、减少社会经济损失有重要意义。方法本文利用2002—2017年北京市朝阳区Landsat系列遥感影像计算研究区域归一化植被指数（NDVI）变化，并基于大气校正法利用Landsat热红外波段进行地表温度（LST）反演，进一步对所获地表温度进行归一化处理；同时利用2002—2017年北京市朝阳区谷歌全色卫星影像，基于DeepLabv3 + 网络利用深度学习对朝阳区下垫面分类并分析其动态变化。结果（1）朝阳区15年间平均地表温度呈上升趋势，城市热岛逐年加剧；至2017年，区内不再存在单一热岛中心，而转为复杂的镶嵌式结构、多中心分布。（2）15年间不透水面面积共减少71.02 km2，降幅20.98%；水域面积共减少2.53 km2，降幅24.12%；植被面积共增加73.54 km2，增幅56.57%。（3）对地表温度与下垫面类型动态变化相关性进行分析表明，地表温度与不透水面面积呈正相关，与植被面积呈负相关关系。（4）从总量来看，2012—2017年朝阳区与城市热岛效应成负相关关系的植被与水域面积总量增加明显，但城市热岛效应不降反增。结论植被和水域对城市热岛效应的缓解作用在用地强度、建筑密度和人类活动不断增长的前提下逐渐变得有限。在现有城市发展模式下，朝阳区地表温度将继续上升，城市热岛进一步加剧。      

天山北坡融雪期下垫面土壤湿度变化研究

融雪期的土壤湿度是影响融雪径流的主要因子。基于2016年天山北坡军塘湖流域融雪期林地、林间草地和草地下垫面的土壤温湿度数据,利用相关性分析方法研究融雪期不同下垫面土壤湿度变化特征,结果表明:融雪期三种下垫面气温总体呈波动上升趋势;低海拔草地下垫面土壤湿度呈"双峰"状,中高海拔林间草地土壤湿度均成"单峰",中海拔林地土壤湿度呈现"三升三降,同深度三种下垫面的土壤湿度是:林地林间草地草地;三种下垫面土壤温度和土壤湿度相关性均达到显著性水平(P0.01),草地和林间草地下垫面土壤湿度不仅受到对应层土壤温度的影响,还受到下层土壤温度的制约,林地下垫面的土壤湿度除受到对应层和下层土壤温度的影响之外,还受到更深层次40 cm土壤温度的制约;从融雪期土壤湿度的垂深变化来看:草地下层土壤湿度自表层向下呈减小趋势,而林地呈增加趋势,林间草地浅层土壤湿度波动幅度大于深层。土壤湿度与土壤温度变化关系密切,且下垫面不同,其相关性也有所不同。不同下垫面土壤湿度的变化研究,对提高融雪径流模型中土壤湿度参数化、融雪洪水模拟和提高洪水预报精度有着重要意义。     

北京市6种下垫面不同季节温湿度变化特征

选择北京市玉渊潭公园6种不同下垫面作为研究对象,进行了不同下垫面四季温湿效益的研究。每天8:00-18:00,每2h分别对6种下垫面的温度、相对湿度进行同步测定1次,春、夏、秋、冬各季分别连续测定7d。结果表明:城市中的绿地和水体具有明显的微气候效应。绿地夏季的降温增湿效果最明显,其次为春、秋季,冬季的温湿效益最小。在春、夏、秋季,绿地具有降温作用,在冬季,绿地具有保温作用。夏季,水体下垫面的降温作用比较明显,仅次于乔灌草下垫面,其降温值远高于其他类型的下垫面。夏季绿地比铺装温度低0.8～4.1℃。不同类型下垫面春、夏、冬季的相对湿度高低趋势一致,均为:水体>乔灌草>灌草>草坪>铺装>建筑,秋季为:灌草>乔灌草>水体>草坪>铺装>建筑。夏季水体比建筑的相对湿度高10.2%～15.4%。     

安徽查湾甜槠林不同大小林隙温度因子对比分析

以安徽查湾自然保护区甜槠(Castanopsis eyrei)林为研究对象,分析了不同大小林隙温度因子变化情况。结果表明:不同大小林隙及非林隙林分内气温日变化呈单峰型,地表以上1m处的气温峰值出现在12:00~14:00。在整个生长季中,气温变化表现为:大林隙中林隙小林隙非林隙。地表温度日变化趋势与气温基本一致,呈现单峰型,最高温度出现在中午12:00~14:00,较光照日变化最大值滞后,平均日地表温度是:大林隙中林隙小林隙非林隙。地表温度在生长季内变化为生长初期、末期较低,生长旺盛期较高。     

城市居住区绿地小微尺度下垫面构成对环境微气候的影响

  目的  城市人居环境中小微尺度是人们日常使用最频繁的基本空间尺度。探究小微尺度下垫面类型及其格局特征对环境微气候的影响机制,是借助风景园林规划设计改善城市热环境的理论基础。  方法  本研究基于实地测量,针对城市居住区绿地不同类型下垫面日均空气温度、湿度的差异,以及小微尺度下垫面格局对环境微气候的影响开展定量研究。  结果  四季7种下垫面类型的日均温度、湿度均存在显著差异,且7种下垫面类型的排序有季节性变化。高郁闭度植被、水体与中郁闭度植被的降温、增湿效应明显。借助景观格局指数量化不同类型下垫面的格局特征。景观指数与日均温度、湿度的相关性随不同季节而变化。各类下垫面的面积占比、斑块面积是影响小微尺度环境温度、湿度的关键格局特征,破碎度与聚集度也有一定影响。  结论  未来进行热舒适型小微尺度户外空间设计时,提高高郁闭度与中郁闭度植被的面积占比和斑块面积,控制其破碎程度,采用聚集式布局形式可有效提高环境相对湿度,降低空气温度。同时应避免配置成片的硬质铺装（占比率高,面积大,分布聚集）,降低其热调节负效应。      

延安市地表热环境与下垫面指数的关系研究

针对黄土高原地区地表温度变化与下垫面的关系问题,以延安市为例,获取延安市2010、2015、2020年遥感影像图,借助ArcGIS和SPSS软件,分析2010-2020年延安市地表温度的时空变化以及热岛分布状况,并对地表温度与归一化植被指数(NDVI)、归一化水汽指数(NDMI)和归一化建筑指数(NDBI)之间的相关关系进行定量分析。结果表明,1）2010-2020年延安市的高温区面积总体呈先升后降的变化趋势,分布呈小区域集中到整体范围的斑点状均匀分布特点且具有沿黄河一级支流延河以及二级支流洛河下游分布的趋势。中温区的面积显著增加,低温区面积占比减少,次中温区无显著变化;2）通过相关性分析表明地表温度与植被指数、水汽指数呈负相关关系,与建筑指数呈正相关关系。植被指数每上升0.1,将产生1.1~2.0 ℃的地表降温作用,水汽指数每上升0.1,将产生2.8~4.1 ℃的地表降温作用,建筑指数每上升0.1,将产生1.4~2.3 ℃的地表升温作用;3）延安市下垫面覆盖类型的地表温度呈现为林地<水<草地<耕地<建设用地,因此增加林地面积能够有效降低研究区热岛程度。     

气象因子与锡林郭勒盟地区沙尘天气的关系

根据锡林郭勒盟地区1961—2012年降水量、温度、大风、沙尘暴等观测资料,分析了锡林郭勒盟地区沙尘暴与气象要素之间的关系,并初步讨论了下垫面因子与沙尘暴的关系。结果表明,锡林郭勒盟地区沙尘暴总体减少的原因是影响沙尘天气气象因子的变化。大风日数与沙尘暴日数的变化趋势非常吻合,具有一致性;年降水量与沙尘暴天气发生日数之间存在显著的负相关性,即降水对沙尘暴的发生具有一定的抑制作用;下垫面对锡林郭勒盟地区沙尘暴的发生有一定的影响,沙尘暴与土壤相对湿度之间存在明显的反相关关系,即下垫面条件对沙尘日数的变化有一定的作用。     

不同下垫面径流系数与雨强及历时关系的实验研究

城市下垫面类型的多样化,使得径流系数在时空上的变化越来越复杂。采用自制模拟降雨系统,对SBS、不透水地砖、水泥地面、透水砖和草地等典型下垫面进行了实验研究。结果表明:弱透水性的下垫面径流系数容易达到较高的稳定值,透水砖的下渗能力接近草地。双曲线模型能够较准确地描述径流系数与单影响因素之间的关系,并得了到具有一定物理意义的降雨历时(或雨强)与各下垫面径流系数的最优拟合公式,且除透水砖外其相关系数达92%~97%,可见降雨历时对径流系数的影响较大。相同降雨条件下,3种弱透水性下垫面按径流系数由大到小依次为:不透水砖、SBS、水泥路面。降雨量较小时,下垫面的表面洼蓄及附着水层的比例不能忽略,此时径流系数不能反映渗透能力。透水砖和草地的下渗能力很强,适当增加其面积可提高城市雨水下渗能力。本研究可为城市雨水利用研究的后续工作提供参考。     

火烧迹地遥感指数与地表温度空间差异性

以2003年根河和金河林业局森林火灾火烧迹地作为研究区,以2000年、2004年的landsat影像为数据源,运用辐射传输方程反演地表温度,提取影像12种常见的遥感指数。分析火烧强度与地表温度的关系、不同遥感指数对地表温度的解释效果以及不同尺度下遥感指数与地表温度的空间差异性,建立遥感指数和地表温度的最小二乘拟合模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR)。结果表明:(1)火烧迹地的火烧强度对地表温度具有明显的解释效应,重度火烧具有较强的热聚集效应;(2)火烧迹地地表温度的解释因素主要为下垫面状况的因素,从12种宽带波段遥感指数对地表温度的解释模型中,发现差分归一化火烧指数(IDNBR)、归一化不透水面指数(INDIS)、植被归一化水体指数(IVNDW)、归一化植被指数(INDV)、绿度总和指数(ISG)、改进型归一化水体指数(IMNDW)等6种指数对地表温度的解释效应更好;(3)不同尺度下,地表温度与遥感指数具有空间差异性,不同指数空间相关性随尺度增大而减弱。(4)在解释地表温度模型选择上,局部回归GWR模型比全局回归OLS模型的回归结果好。     

基于自组织模型的韶关气候变化类型研究

影响气候的变化的因子众多，其中下垫面的改变是其最重要的因子之一。气候与下垫面之间的关系复杂。本文采用归一化数据处理方法。选择神经网络的训练样本，建立了基于自组织神经网络的气候分类数学模型，以广东韶关地区为例，研究了其气候变化的状况，并且分析了气候变化与其下垫面变化的关系。结果发现，韶关地区气候变化与下垫面的改变具有较强相关性和较明显的滞后性。利用自组织的方法时气候进行分类是可行的，并且是十分有效的。自组织神经网络优良的分类功能是一般的数学模型难以比拟的。所以用神经网络构建模型后进行顸测．是一种新方法的尝试，也是可行的。     

杭州村镇下垫面遥感指数与地表温度的相关性

  目的  分析不同类型村镇下垫面特征与地表温度(LST)的相关关系，对明晰村镇热环境的影响规律具有重要意义。  方法  利用单通道算法反演村镇的下垫面温度，针对遥感数据不同波段的特性计算了归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)、不透水面信息指数(NDISI)、归一化水汽指数(NDMI)和改进型归一化差异水体指数(MNDWI)。基于杭州市夏、冬两季的地表温度及遥感指数计算结果，统计分析不同类型村镇下垫面两者间的线性相关性。  结果  地表温度与NDVI呈显著负相关，与NDBI呈显著正相关，与NDMI呈显著负相关。NDMI和NDBI对地表温度的影响大于NDVI，NDISI和MNDWI对地表温度的影响则相对更小；冬季地表温度与遥感指数的相关性弱于夏季。  结论  降低建筑密度，提高下垫面湿度和植被覆盖度都有利于降低村镇夏季地表温度，优化村镇热环境。图7表2参27