城市气候承载力定量化评价方法初探

本文从气候天然容量、城市气候压力和城市协调发展能力3个方面选取24个指标构建较完整的城市气候承载力评价指标体系。气候天然容量指数采用内梅罗指数法计算,城市气候压力指数和城市协调发展能力指数采用基于熵权的综合评价方法计算,进而构建城市气候承载力综合评价函数以量化评价结果。以上海市为例,对其气候承载力进行定量化评价。研究表明,本文建立的气候承载力评价指标体系是可行的,它可以描述某一城市时域上的变化,也可以对区域气候承载力开发利用过程中存在的问题进行甄别,并可作为气候预警响应的依据,为我国建立区域气候安全管理机制提供技术参考。分析上海市2004-2013年这10年间气候承载力的变化趋势,结果表明研究期内上海市气候承载力整体劣于基准年值,且因深受气候天然容量的影响而处于较大波动状态。     

百色气候变化特征及城市适应策略建议

利用气候观测数据分析表明,近60a来,百色出现了与全球气候变化背景一致的增暖变化,主要变化特征有:气温明显升高,年降水日数减少,冬季降水量增多,年日照时数减少;高温和干旱频率高,20世纪90年代以来暴雨日数偏多。与广西平均气候变化状况相比,百色的气候变化程度风险低于广西平均水平。预估到本世纪中期,百色气温仍将缓慢升高,干旱和强降水的强度可能加剧。建议科学规划,统筹协调,科学评估城市气候承载力,开展城市适应气候变化风险管理,提升生态气候环境监测及自然灾害预警应急能力,建设生态气候宜居城市。     

全球变暖与城市效应共同作用下的极端天气气候事件变化的最新认知

近年来,城市气候变化问题引起高度关注.综合IPCC第一工作组第六次评估报告(IPCC AR6)关于气候变暖背景下城市对极端天气气候事件影响的评估,本文得到以下科学认识:城市化加剧了局部气候变暖,全球许多城市都面临更多更强的高温热浪事件;城市化使得诸多城市区域及其下风向极端降水增加,地表径流加强;沿海城市受到日益加剧的与...     

南宁城市规划建设的气候条件分析

利用南宁市地面气象观测站1971-2000年气象资料,分析了南宁市风速、风向、温度、日照、降水等气候要素的特征及其对城市规划建设的影响,并就如何将城市气候特点与城市规划建设相结合改善城市大气环境、营造和谐健康的人居环境问题进行探讨,从气候学角度提出了充分考虑气候条件、合理开发和利用城市气候资源的规划应对措施。     

南宁城市规划建设的气候条件分析

利用南宁市地面气象观测站1971~2000年气象资料,分析了南宁市风速、风向、温度、日照、降水等气候要素的特征及其对城市规划建设的影响,并就如何将城市气候特点与城市规划建设相结合改善城市大气环境、营造和谐健康的人居环境问题进行探讨,从气候学角度提出了充分考虑气候条件、合理开发和利用城市气候资源的规划应对措施。     

1980—2017年四川省气候变化综合区划北大核心

基于四川省1980—2017年主要气象要素观测资料,运用ArcGIS空间分析法,分别探讨了气温、降水量和极端气候指数的年际空间变化特征;同时建立极端气候指标体系,结合熵权法、模糊综合评价法开展综合极端气候指数区划,最终完成1980—2017年四川省气候变化综合区划。研究表明:1980—2017年四川省极端气候事件的发生率呈上升趋势,从区域分布上大致表现为东高西低;根据四川省气温和降水量变化速率区划、综合极端气候指数区划,将四川省划分为6个气候变化区,其中,川东北地区综合气候变化速率最快。     

全球气候变化对我国气候安全影响的思考

依据政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 第5次评估报告以及国内相关科学研究成果,使用最新的观测资料凝练了对全球气候变化的有关认识;从极端天气气候事件和气候承载力角度,分析了气候变化给我国带来的气候风险。研究发现:1961—2015年我国平均高温日数增加了28.4%,暴雨日数增加了8.2%。21世纪以来,登陆我国热带气旋的强度明显增加。在全球气候变暖的背景下,我国气候承载力将发生明显变化,未来面临的气候风险将加大。因此,保障我国气候安全,需要科学认识气候,提高气候风险意识; 主动适应气候,提高应对极端事件能力;努力保护气候,减缓气候变化的影响。     

石家庄极端冷暖天气气候事件及其与气候变暖

用石家庄市1955～2002年逐日气温资料，取其第95个和第5个百分位值作为确定极端高(低)温日的阈值来检测极端冷暖事件。对发生在2002年的极端冷暖事件进行检测分析证明，上述方法能比较有效地检测极端冷暖事件的发生。计算气温趋势变率表明，石家庄气候有明显的增暖趋势，随气候变暖夏季持续性强高温和破记录高温事件的出现频次增加；寒冷期趋于缩短；极端冷日趋于减少，极端暖日趋于增加。用季极端冷(暖)日数与气温求取相关的方法，分析各季极端冷暖事件与气候变暖的联系发现，气候变暖对冬季极端冷日减少的影响最甚。城市化效应使城市变暖趋势速率高于郊区，尤以最低气温表现明显；暖事件增多、冷事件减少的趋势速率也是城市高于郊区，且冷事件减少速率高于暖事件增多速率。在气候变暖背景下应特别重视冬季冷事件减少给人类带来的潜在影响。     

新、旧气候态差异及对中国地区气候和极端事件评估业务的影响

利用1961—2020年中国区域2089个地面观测站资料,分析了1991—2020年和1981—2010年新、旧气候态下,平均气温、最高气温、最低气温和降水量等变量的空间变化特征,探讨对气候距平值、极端事件等评估结果的影响。结果表明：新气候态下,全国三类气温年和季节平均均一致升高,年降水增加,空间上气温偏高（低）、降水偏多（少）的特征将弱（强）化;华北东部、华东中部和北部以及青海西南部的年平均风速和日照时数距平增加;极端高温年减少,低温年增多,其中平均气温和最低气温受到的影响较最高气温更大;夏季南北方两条雨带极端强降水年的发生概率降低,冬季东北中部和南部、华北、华东北部、西北东部极端弱降水年概率显著增加;全国超过一半的站点极端日高温、低温和强降水事件的历史频次发生改变;新气候态还减弱了极端日高温事件的增速,加快了极端日低温事件的降速。     

中国三大城市带城市化气候效应的检测与对比

利用国家基本、基准站1951—2009的逐日气候数据和1986—2008的城市人口资料,建立了一种新的城市化指标,分析了京津冀城市带、长江三角洲城市带和珠江三角洲城市带中典型城市及区域整体的城市化特征,对三个城市群区的城市气候特征和气候效应进行了比较。结果表明：城市化使典型城市的平均气温和最低气温显著升高,城市化气候效应特征可以分为“冷季型”、“暖季型”和“过渡季节型”三种类型。长三角地区的城市化气候效应最强,京津冀次之,珠三角最弱。长三角地区与京津冀地区城市化气候效应的共同点为平均气温和夜间气温升高,春、秋两季增温显著;不同点是长三角夏季强于冬季,最高气温明显升高,京津冀冬季强于夏季,最高气温无明显变化。城市化对降水的影响在三个城市群区有着不同的特点,主要体现在极端强降水事件上。     

面向新型城镇化的气候承载力指标研究——以皖江城市带为例

从服务新型城镇化进程出发,本文基于气候条件与人类活动的相互作用关系,同时考虑气候的资源和灾害双重属性,识别并构建了包含气候资源供给、气候灾害限制和城镇化协调发展水平三方面要素的气候承载力评价指标体系,进而采用熵权法、耦合协调度模型和GIS技术等方法实现了指标的量化,形成了气候承载力的综合评价指标和模型。以皖江城市带为例,应用该套指标方法探讨了气候承载力的空间格局与关键影响因子,结果表明,皖江城市带城镇化发展格局与气候承载力分布较为一致,气候承载力较高的地区意味着可容纳的城市发展负荷量较高,而与之对应的这些地区城镇化集聚程度也较高;但气候承载力水平空间差异显著,区域整体气候承载力还有待进一步优化提升。根据城镇化集聚度和气候承载力特点,将皖江城市带分为4个等级和12种类型,并进一步揭示了不同类型地区存在的承载力"短板"和问题现状。     

城市适应气候变化能力评价—以朝阳市为例

利用朝阳市1961—2016年气温、降水资料和2007—2016年社会经济资料,采用层次分析法（AHP）构建了基于气候系统和城市系统的城市适应气候变化能力评价指标体系,根据综合指数评价结果将适应能力分为五个等级,定量评估了2007—2016年朝阳市气候系统危险度、城市系统适应度以及城市适应气候变化能力动态变化。结果表明：2007—2016年朝阳市气候系统危险度显著增加,危险度由“较低”水平至“一般”水平,气候系统危险度的增加主要是由气象灾害和极端气候危险度增加造成的;随着经济发展和城市公共服务不断完善,朝阳市城市系统适应度稳步提升,由“低”水平提高至“高”水平;在气候系统和城市系统共同作用下,朝阳市城市适应气候变化能力显著提高,年增加率为0.029,综合能力由“较低”水平提升至“较高”水平。     

京津冀城市群气候变化及影响适应研究综述

本文对2000年以来京津冀城市群气候变化及影响适应的研究成果进行了综述。研究表明：20世纪60年代以来,京津冀城市群年平均气温和极端高温指数显著升高,年降水量波动减少,到21世纪10年代,极端强降水指数降低。京津冀气候变化是全球变暖和城市化共同作用的结果,城市化加速了京津冀变暖趋势,增加了极端高温和极端强降水的频率和强度,气候风险高。未来京津冀城市群协同发展,面临高温热浪、强降水、水资源短缺和海平面上升等风险将更严峻,气候变化适应是京津冀城市群可持续发展面临的紧迫问题,适应策略等方面研究已取得了明显进展,但适用性和针对性还存在不足。本文提出了未来研究展望：深入研究城市化对气候变化的反馈,发展全球气候变化和城市化共同作用下的气候风险精细化预估技术,系统研究气候变化对城市的影响和不同行业的脆弱性,加强温室气体监测评估技术研究,加强适应气候变化的策略、路径和技术研究。     

Assessment of a climate model to reproduce rainfall variability and extremes over Southern Africa

It is increasingly accepted that any possible climate change will not only have an influence on mean climate but may also significantly alter climatic variability. A change in the distribution and magnitude of extreme rainfall events (associated with changing variability), such as droughts or flooding, may have a far greater impact on human and natural systems than a changing mean. This issue is of particular importance for environmentally vulnerable regions such as southern Africa. The sub-continent is considered especially vulnerable to and ill-equipped (in terms of adaptation) for extreme events, due to a number of factors including extensive poverty, famine, disease and political instability. Rainfall variability and the identification of rainfall extremes is a function of scale, so high spatial and temporal resolution data are preferred to identify extreme events and accurately predict future variability. The majority of previous climate model verification studies have compared model output with observational data at monthly timescales. In this research, the assessment of ability of a state of the art climate model to simulate climate at daily timescales is carried out using satellite-derived rainfall data from the Microwave Infrared Rainfall Algorithm (MIRA). This dataset covers the period from 1993 to 2002 and the whole of southern Africa at a spatial resolution of 0.1° longitude/latitude. This paper concentrates primarily on the ability of the model to simulate the spatial and temporal patterns of present-day rainfall variability over southern Africa and is not intended to discuss possible future changes in climate as these have been documented elsewhere. Simulations of current climate from the UK Meteorological Office Hadley Centre’s climate model, in both regional and global mode, are firstly compared to the MIRA dataset at daily timescales. Secondly, the ability of the model to reproduce daily rainfall extremes is assessed, again by a comparison with extremes from the MIRA dataset. The results suggest that the model reproduces the number and spatial distribution of rainfall extremes with some accuracy, but that mean rainfall and rainfall variability is under-estimated (over-estimated) over wet (dry) regions of southern Africa.     

人类活动影响下的北京地区气候承载力初步评估

重点考虑北京地区的气候条件、环境特点以及社会经济发展过程中的主要人类活动,从气候资源现状、人类活动强度和生态环境状态3个基本要素层出发,构建人类活动影响下的北京地区气候承载力评估指标体系,评估人类活动影响下的北京地区气候承载力情况,分析了气候承载力构成要素的空间分布及相对水平,解析了不同区县气候承载力的相对状况及主要制约因子。结果表明,北京地区气候承载力指数（I_CCC）在0.24~2.24之间变化,其中延庆县、密云县、昌平区的气候承载力较高,东城区、西城区、顺义区、石景山区、丰台区、房山区、朝阳区的气候承载力相对较差,海淀区、大兴区、怀柔区、门头沟区、平谷区、通州区居中。在各行政区县内部,东城区、西城区、丰台区、顺义区、朝阳区的气候承载力空间差异性较小;而延庆县、怀柔区、门头沟区等郊区气候承载力空间差异性较大,这主要受气候条件和生态环境的区域差异性影响。从气候承载力的构成要素看,怀柔区、延庆县及门头沟区的气候承载力主要受气候资源的限制;城六区和房山区等地的气候承载力主要受人类活动强度及生态环境要素的限制。就气候承载力具体指标而言,东城区、西城区、海淀区、朝阳区主要受人口密度、人均绿地面积以及生产生活排污量的影响;石景山区主要受空气质量较差的影响,房山区则受空气质量差和人均能耗高的影响。     

苏州城市化进程与城市气候变化关系研究

利用1970—2007年苏州城市及近郊县(市)气象站观测资料,结合Landsat 5卫星反演资料,统计分析城市化进程,对苏州区域气候变化的影响。分析结果表明:从1990s中后期开始,随着经济发展,苏州城市建设速度明显加快,城市化进程对苏州气候影响明显,城、郊气温均有明显的上升趋势,相对湿度呈现下降趋势,降水量整体上呈现上升的趋势,日照时数有明显的下降的趋势;苏州城市热岛效应显现、城市霾出现、太湖蓝藻爆发、极端气候事件增多,也与快速的城市化进程有着一定的关系。     

“Heat island” in a humid tropical city and its relationship with potential evaporation

Summary Not much is known about the extreme conditions of urban temperature in tropical cities. Also, the concept, heat-island has been hardly related to the other climatic parameters that have some links with temperature. In view of the points mentioned above, this study examined the maximum temperature records as well as the conditions of temperature at 1000 and 1600 Local Zone Time (LZT). The results revealed that for the humid tropical city of Ibadan, heat islands was best indicated by the minimum temperature. Also, some level of relationship was found to exist between heat island and urban/rural difference in potential evaporation.With 6 Figures     

The urban heat island of a city in an arid zone: the case of Eilat, Israel

Summary This study presents the results of a preliminary research that was conducted in the city of Eilat, located in an extreme hot and arid zone on the northern coast of the Red Sea. The purpose was to analyse the characteristics of the local urban heat island (UHI). Diurnal pre-dawn and early-afternoon measurements were taken in winter and summer weather conditions on three separate occasions for two consecutive years. The results show the development of a moderate UHI located around the most intensive area of human activity; the city business centre and dense hotel belt. The UHI is more significant at midday during the summer period, while early morning inversions in winter have a weakening effect on the UHI intensity. It was found that the topography and wind regime have a dominant effect on the location and intensity of the UHI, while the sea has a very marginal effect. Due to the UHI influences on the spatial distribution of the heat stress in the city, it is suggested that further applied UHI research should be focused on the summer period.     

北京市能源系统气候变化脆弱性分析与适应建议

1951-2014年,北京市年平均气温以0.37℃/10a的速度上升,且热岛效应强度和范围增大。随着北京城市化发展,气候变化给北京市能源系统带来的额外压力也趋于显著。本研究着重分析了气候变化条件下能源系统的脆弱性。研究结果表明,气候变化下北京市能源系统的脆弱性主要表现在高温天气条件下,电力需求负荷超过电力供应系统设计最大负荷;低温条件下,天然气供应短缺;极端天气给能源生产、能源供应和能源运输造成威胁。针对北京市能源系统的脆弱性,借鉴国际经验,提出了北京市能源系统提升气候变化适应能力的短期战略和长期战略,并分别从政策、技术和管理方面提出了短期战略的适应建议。