长沙市城区热岛时间分布特征分析

为了研究长沙市城区的热岛特征及变化规律,利用长沙市城区和郊区气象观测站的观测数据,通过统计分析,对长沙市城区热岛强度时间分布特征进行了研究。结果表明：（1）21年间（1988—2008年）长沙市平均热岛强度为0.92℃,年均变化在0.76~1.46℃之间。（2）热岛强度的季节变化规律是秋、冬季强,春、夏季弱。（3）热岛强度日变化表现为夜间比白天强;夏季整天存在热岛现象,其他季节表现为快速形成和快速消失的现象。结论表明：长沙市热岛强度的年变化与城市建设的进程相一致;近20年来,长沙市城区和郊区的气温同步增高,同时热岛强度越来越大,说明全球气候变暖加剧了城市热岛效应,同时也是人类活动结果的影响。     

城市化发展对相对湿度的影响——以济宁市为例

为了研究济宁城市化发展对相对湿度的影响,利用1981—2010年济宁及周边郊区3县（兖州、汶上、嘉祥）台站的相对湿度资料,研究分析了济宁城区、郊区的相对湿度变化趋势和特点。在此基础上,探讨了城市化发展对济宁城郊相对湿度的影响。研究发现：（1）济宁城区、郊区1981—2010年相对湿度有相同的年际变化趋势,均呈现减少趋势。其中,相对湿度在春季和秋季减幅最大,且郊区相对湿度的降低速度高于城区,意味着济宁城区和郊区正逐步暖干化。（2）近30年来,济宁市在年平均相对湿度上表现为明显的干岛现象,且呈上升趋势,在20世纪90年代较为突出,2000年以后城市干岛现象虽高于平均值,但呈现明显的下降趋势。（3）济宁城市干岛效应具有明显的月季变化特征和四季变化特征：即冬半年明显高于夏半年。四季干岛强度均有加强的趋势,春秋季节最强,夏季最弱,冬季居中,四季均表现为1991—2000年热岛强度较强,2000年以后热岛效应有所减缓,与年度变化一致。济宁在2时、8时、14时、20时4个时刻的年平均上都反映了干岛效应,2时的干岛强度最大,而在午后14时干岛强度是最小。     

重庆2006年夏季特大干旱期间的NDVI与城市热岛

为了深入了解特大干旱期间的城市热岛现象和规律,以MODIS遥感资料和重庆市主城及其周边地区的自动气象站观测资料为基础,探讨了2006年夏季重庆市特大干旱期间的植被指数NDVI和城市热岛。结果表明：2006年夏季,重庆市NDVI的变化规律是：在时间上,基本呈逐渐减小的趋势,与2006年夏季重庆市特大干旱的发展过程较为一致。在干旱的整个时段内,NDVI与热岛强度总体上呈负相关关系,NDVI值越高,热岛效应越弱。城区和郊区干旱的非同步性导致了干旱在初中期主要起增强城市热岛效应的作用,而在后期则有减弱城市热岛效应的作用。总的来说,干旱的出现加重了城市热岛效应。     

长沙城市热岛的成因分析

为了缓解长沙热岛效应的技术措施的制定,利用调查试验等基本数据,对长沙市热岛形成原因进行分析。结果表明：长沙城市热岛强度随建城区面积的扩大而加强,热岛效应影响的范围和向外扩展的趋势与城市建城区的轮廓及城市向外发展的趋势相一致;长沙城区内部结构特征和下垫面的热性质为城市热岛的形成奠定了基础;城区人为热源增加,增加了城区大气中的热量,促进城市热岛形成;排放的大气污染物和粉尘烟尘,若以“尘罩”或“气罩”的形式覆盖在长沙城区的低空层,阻挡城区地面长波辐射的散发,反过来增加大气对地面的长波辐射,有利热岛形成;长沙城市热岛一般出现在晴朗、无风（或微风）,大气层结稳定,空气湍流运动较弱的天气条件下,若空气垂直运动剧烈,或降雨持续时长,降水量大,或地面风速超过4 m/s的天气下,长沙城区不存在热岛现象。长沙城市热岛出现与否,天气气候条件起着重要的作用。     

高原城市贵阳市臭氧浓度的多尺度变化特征及与气象条件的关系

摘 要：相较于中东地区,贵阳市大气环境较为清洁,且O3的变化有待开展深入研究。笔者通过对贵阳市环境保护局设置在市内和郊区的10个环境空气质量监测国控点近5年（2013年1月—2017年12月）的O3逐小时浓度资料及气象、地理资料分析了贵阳市O3浓度的时空分布特征,并探讨典型气象因素对O3浓度变化的作用。本文主要针对贵阳市大气污染物O3相对于其他污染物偏高,以及郊区比市区夜间的O3浓度明显偏高现象,主要从盆地特殊地形及风的作用对O3时空变化进行分析。结果表明：（1）贵阳市年平均O3浓度变化为逐年增加趋势,与排放源增加有关。O3的季节变化主要受天气气候条件影响,O3日变化与太阳辐射、气温等气象因子显著相关。（2）郊区O3浓度明显高于城区,且出现的时段多在夜间。这一现象与城区与郊区的排放源差异、下垫面性质和地形小气候特征有关。（3）在排放源一定的条件下,影响贵阳市城区和郊区O3浓度变化的主要因素是特殊的盆地地形构造和风速风向。冬半年和夏半年城区的O3小时浓度变化与风速显著正相关。冬半年郊区O3小时浓度变化与风速也呈正相关,但是在夏半年,郊区的O3小时浓度与风速呈显著性正相关,这是由郊区的谷地地形构造和风向造成。     

ERA20C资料探究1900—2010年浙江省气温变化

利用ERA20C再分析数据集1900—2010年逐月资料,在研究浙江省年际、年代际气温时空分布和年际变率的基础上,检验气温的突变情况,同时细化时间尺度,进一步分析四季气温的时空分布特征,结果显示：浙江省年平均气温16.0℃,增温极为显著,111年来升温0.9℃。地面气温低值区域主要分布在浙江中西部,而高值中心主要出现在沿海地区,气温年际变率最大的地区分布浙江西北部,而变率最小的地方出现在东南沿海一带。Mann-Kendall检验结果显示,1947年气温发生了突变,由缓慢变化转为快速增温。除了冬季之外,浙江省的春、夏、秋3个季节均表现出显著的增温趋势,夏季最为明显,其显著增温趋势为0.13℃/10 a,111年升温1.4℃。春季气温呈现出明显的由东北向西南递增的趋势;夏季的温度变化梯度大,由西南向东北递增,与气候带的纬向分布有较大差别;秋季的气温分布与全年平均较为相似;冬季表现出气温沿海岸线向内陆方向递减（浙江东部）以及由南向北递减（浙江西部）的特点。     

中国日照时数时空变化特征及其影响分析

为研究气候变化背景下中国日照时数的时空变化特征,基于中国2089个气象台站1961—2017年的观测数据,运用趋势分析、突变检测、相关分析等方法,分析中国不同区域日照时数时空变化特征及影响因素。结果表明：中国日照时数的空间分布特征为“南少北多”,并呈现显著减少趋势,其速率为 -45.8 h/10 a;西南地区在1989年发生突变,西北地区1983年发生突变,东北地区1985年发生突变,其他地区未发生突变;从季节上看,日照时数夏季最高,其次是春季和秋季,冬季最低;下降速率夏季最快,其次是秋季和冬季,春季变化幅度最小;日照时数与总云量、能见度、霾、降水量呈现显著负相关,与风速呈现显著正相关,与雾相关性不显著。     

贵州冻雨初终日的气候变化及其异常年环流特征

为了补充和完善贵州冻雨在初（终）日以及相关高度场等方面的特征,利用1964年10月—2014年4月贵州省冻雨观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了冻雨初日、终日和冻雨期的气候特征,及其高相关季节异常年北半球500 hPa的高度距平场特征。结果表明：冻雨初日渐晚、终日渐早、冻雨期渐短;初日多出现在11月中旬—12月上旬,终日多出现在3月;冻雨初日异常年夏季北半球高度距平场主要表现为中高纬度槽脊强度的异常,反映为北美大槽强度相反的变化特征;冻雨终日冬季高度距平场反映为高纬度极涡中心位置和强度的变化;冻雨期异常年则表现为不同的遥相关型,偏少年反映为PJ波列,偏多年表现为ANA、NEP和AWE并存,在实际业务中可以结合该信号特征对其进行长期预测。     

震后30年唐山城市发展对局地气候的影响

地震后的唐山已经快速发展成为一座典型的重工业城市。为了摸清这类重工业城市快速发展对局地气候变化的影响,笔者利用1977—2006年唐山及周边郊区4县（滦县、滦南、丰润、丰南）的气候监测资料和统计数据,采用多元统计分析方法分析了唐山城郊气温、降水量、风速的变化特点,城市化发展对唐山城郊年平均气温的影响。结果表明：（1）唐山城市化发展对局地气候影响最为明显的是温度因子,降水、风速的影响波动性很大,无明显的规律性变化特征。城郊年平均温差为0.51℃,增加率约为0.17℃/10 a。1990年后城郊年平均气温差为0.67℃,1997年后城郊年平均气温差为0.82℃;（2）唐山城郊温度差异与累积建筑竣工面积、全社会耗能、建成区面积等呈正相关,与城区人口、工业总产值的相关关系不明显。这种情况可能是重工业城市的经济结构不同、能源消耗及排放物等有别于其他城市造成。     

全球变暖下1951—2014年北京地区的季节变化

为了深入了解气候变暖背景下北京季节变化特征,利用1951—2014 年北京观象台逐日气温资料,采用相关分析和突变检测等方法,研究了北京四季开始日期和四季长度的变化特征及其与气温变化的联系。结果表明：（1）北京春季、夏季、秋季和冬季的常年平均开始日期分别为4月3日、5月26日、9 月16 日和11 月3 日。1951—2014 年北京入春和入夏日期显著提前,入秋和入冬日期显著推迟。（2）北京冬季最长,其次为夏季和春季,秋季最短。1951—2014 年北京地区夏季显著延长,而冬季显著变短。夏季显著变长是受夏季开始日期显著提前和秋季开始日期显著推迟共同影响;冬季显著缩短则是受春季开始日期显著提前和冬季开始日期推迟共同影响。（3）1951—2014 年北京年平均气温呈显著升高趋势,线性变化率为0.35℃/10 a。北京气温变化对气候季节变化有显著影响,气温升高,则春季和夏季开始日期提前,而秋季开始日期推迟,夏季延长。（4）北京四季开始日期和四季长度在1990 年前后均发生了显著突变。在全球变暖背景下,北京气温、四季开始日期和四季长度均对气候变暖存在非均衡响应。     

基于WRF的城市热岛效应高分辨率评估方法

为解决城市总规尺度气候评估工具缺乏的问题,分析了不同气候评估方法的特点和应用范围,研究了气象学工具WRF在城市热岛效应评估中的应用方法及有效性。建立了针对城市总规尺度的高精度城市规划信息数据库、气象数据库生成WRF模拟边界的方法;明确了高精度城市热岛效应模拟所需的WRF物理方案。以沿海城市大连夏季典型晴朗高温天气为例,利用WRF模型进行了300 m的高分辨率模拟。结果表明,WRF可以较好地模拟出城市热岛效应的强度和时空变化;将模拟结果与气象站和现场观测值进行了对比,两者变化趋势一致,偏差在可接受的范围之内。     

北京市湿地缓解热岛效应功能分析

基于遥感影像和野外观测,对不同地表类型的温度频率和不同湿地类型的降温效果进行对比分析,旨在评价北京市湿地在调节小气候和缓解城市热岛效应方面的作用。结果表明：湿地的降温作用显著高于植被和裸地,可显著缓解城市热岛效应(P<0.001),且其温度范围随时间推移逐渐增大,温度差表现出2012>2004>1996的规律。2013年不同季节的实测数据也间接证明了湿地的降温作用及其距离效应(R²≥0.88, P<0.01)。基于MODIS数据反演的4个年份的温度数据,发现湖库湿地在缓解城市热岛效应方面比河流湿地效果更加显著(P<0.01),其降温效果(7.5~10.9℃)显著优于河流湿地(4.4~7.2℃)。因此,未来湿地建设在增加湿地面积的同时,也要考虑不同的湿地类型,使湿地最大程度地缓解城市热岛效应。     

城市热岛效应对平均气温序列的影响——以淮河中游县级城镇为例

为了充分考虑县级城市热岛效应对台站气温序列资料的影响,选取位于淮河中游的不发达县级城镇的台站进行分析,将霍邱国家一般气象站、寿县国家基准气候站（参照站）作为研究对象,基于1965—2010年的平均气温观测资料,采用线性拟合、累积距平等方法,分析了城市热岛效应对霍邱站平均气温序列的影响。结果表明,霍邱站气温资料从1994年开始明显受城市化进程影响。霍邱站1995—2010年热岛效应值介于0.30℃~0.97℃之间;热岛效应强度随年代的推后而呈增强的趋势,并呈现出季节性变化：春季最强盛,秋季次之,冬夏2季最弱。因此,城市热岛效应对淮河中游的县级城市气温序列的影响不容小视。     

4种城市绿地类型缓解热岛效应比较

为了研究城市不同绿地类型缓解热岛效应的效果大小,在长沙市城区选取4种典型绿地类型的样地及其相邻裸地,进行实地观测获取温度和湿度数据,通过分析,结果表明：降温效应和增湿效应都是乔木林>乔灌林>灌丛>草地;乔木林、乔灌林、灌丛和草地的温度变化指数分别是7.32、6.59、5.33和4.10,湿度变化指数依次为16.87、13.23、9.42和7.61。结论表明：不同类型的绿地因其内部结构和垂直结构不同,降低城市热岛效应的强度不一样,长沙市4种典型绿地类型减缓城市热岛效应强度的大小排序是乔木林>乔灌林>灌丛>草地;为减缓城市热岛效应的影响,在城市绿地建设中,长沙市应加大乔木林、乔灌林建设的面积,减少灌丛和草地建设面积。     

1961-2011年海南岛农业气候资源变化及影响研究

根据海南岛18 个气象站1961—2011 年逐日的气温、降水、日照等观测资料,采用线性倾向估计、M-K突变检验等方法全面分析了海南岛农业气候资源和农业气象灾害的变化特征和趋势。结果表明：近50 年来海南岛年平均气温、四季平均气温、≥10℃的活动积温均呈明显的上升趋势（P＜0.05）,其气候倾向率分别为0.22℃/10a、0.17℃/10a、0.18℃/10a、0.22℃/10a、0.29℃/10a、173.89℃/10a,其中年平均最低气温和冬季平均气温升高最明显,并在20 世纪80 年代中后期发生突变。年降水量呈微弱的增加趋势,且年内分布极不均匀,主要集中于夏秋两季,年暴雨日数增加趋势明显。年日照时数以57.58 h/10a 的速率呈明显的减少趋势（P＜0.01）并在20 世纪90 年代初期发生突变。登陆海南岛的热带气旋频次减少但强度增强,干旱灾害年际间波动较大,但无明显变化趋势;由于气温升高,寒害和低温冷害的威胁降低。总体上,海南岛农业气候资源向“热量资源更加丰富、水分资源光照资源充足、热带气旋灾害加重”为主要特点的暖湿化方向发展。在此基础上,分析了气候变化对海南热带农业的影响和农业应对气候变化的措施,为充分利用有利的气候资源条件,调整农作物生产布局和种植结构等提供科学依据。     

淮河流域农田光合有效辐射(PAR)的基本特征

为了解淮河流域农田下垫面光合有效辐射的基本特征,分析淮河流域农作物生长的光、热条件,本文利用寿县国家气候观象台（32°30.83′ N,116°46.47′ E）2008年全年太阳辐射观测资料,采用30 min平均,按照线性关系y=cx做最小二乘拟合,得到PAR、RS以及PAR/Rs的日、月和季节均值,分析了该地区光合有效辐射（PAR）的日、季、年变化特征及所占太阳短波辐射（Rs）比例的一些基本特征,得出了该地区的光合有效辐射（PAR）的年总量为1970.8 MJ/m2,春、夏、秋、冬季的平均日总量分别为：6.83 MJ/m2、6.58 MJ/m2、4.28 MJ/m2、3.80 MJ/m2;得出了月平均PAR/Rs的值在0.37~0.43之间,最大值出现在夏季为0.43,最小值出现在冬季为0.37,年平均值为0.40;分析了晴天和阴天日PAR的变化有明显的区别,阴天日PAR/Rs的值比晴天日明天偏大,全年典型阴天日PAR/Rs的值为0.42,典型晴天日PAR/Rs的值的为0.39。对于PAR/Rs,云、水汽、太阳阳辐射强度以及大气浑浊度对其都有影响。     

靖远县近 60年来农业气候资源变化特征

为了全面分析气候变暖背景下靖远县农业气候资源变化特征,为该区合理利用气候资源及农业生产提供科学参考,利用靖远县近60年来气温、降水、日照观测资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendal突变检验、功率谱等数理统计方法,分析了该区农业气候资源的变化特征。结果表明：（1）在全球气候变暖的大背景下,靖远县热量资源明显增加,年平均气温变化倾向率为0.17℃/10 a,存在9年和4年的显著周期,在1994年出现了增温的突变。日平均气温稳定通过0℃、10℃活动积温,平均每10年分别增加25.5℃·d和34.3℃·d。（2）靖远县年降水量呈弱的减少趋势,变化倾向率为-5.3 mm/10 a,降水主要集中在夏季,年际变化大,旱涝灾害易发。降水变化存在7.6年和3年的显著周期。（3）靖远县年总日照时数为2706.4 h,夏作物生长期（4—7月）总日照时数为1010 h左右,秋作物生长期（5—9月）总日照时数为1233.6 h左右。年总日照时数从20世纪70年代开始发生＂减少—增多＂的转型。年总日照时数变化存在4.5年左右的显著变化周期。