应用一改进的模式对北京夏季风、温和湿度场的模拟

对北京大学的三维复杂地形中尺度数值模式进行了适当改进,引入第2代陆面过程模式的参数化方案,在计算地表能量水分收支时更加注重植被的影响,根据植物生态和土壤的地理分布特征确定陆面参数。结果表明,改进后的模式在模拟夏季北京气温场、风场、湿度场时都取得令人满意的效果。模拟结果可为了解北京地区区域气候的形成、污染物的扩散及城市规划提供参考和帮助。     

基于DTR的中国东部沿海地区城市热岛强度定量估算

为解决城市热岛效应研究中热岛强度定量计算的难点问题,将气象学上的温度日较差(diurnal temperature range,DTR)概念引入遥感城市热岛强度定量评估中,通过对热红外影像的日夜温度差计算,得到基于遥感的DTR_MODIS. 结果显示: DTR_MODIS从2001年的10.61℃减小至2013年的9.47℃,12年间缩减了1.14℃,表明中国东部沿海地区热岛强度不断增加. 同时,利用基于气象站气温数据的DTR_WS对DTR_MODIS进行回归分析,揭示二者之间具有较显著的相关性,证明利用遥感热红外影像估算研究区DTR的可行性.     

CBERS-02IRMSS热红外数据及UTAE算法在城市热岛研究中的应用

文中使用城市热异常信息提取算法(urban thermal anomaly extraction,UTAE)提取城市热岛信息.该算法使用不同大小的滑动窗口来探测整幅图像,根据稳健估计的方法设定地表温度高于全部像元以及窗口内像元温度统计均值加标准差的像元为热异常像元,并将滑动窗口的范围设置在3×3至9×9个像元之间,根据像元被记为热岛像元的次数是否为0来区别热岛区与非热岛区,在热岛区域内根据次数的多少来决定热岛强度,具有动态阈值的特点和无偏特性.研究结果表明,在城市热岛范围的提取上,2004年2月13日长沙市热岛面积在27.21—33.98km2之间;在城市热岛强度和尺度效应分析上,宏观尺度的研究应选用较大的窗口来体现城—郊热岛关系以及热岛发展的总体趋势,而小窗口在微观分析城区内热岛的具体分布、与下垫面的关系以及驱动因子方面较有优势.最后,对UTAE算法在中巴地球资源卫星后继星数据上的应用做出了展望.     

上海近数十年城市发展对气候的影响

本文通过对上海市气象台(位于市区龙华)近数十年气侯资料前后时期的历史分析,并与同时期郊县气候记录对比,滤去区域气候因素的影响,结合上海城市发展的特征,发现由于城市人口密度、建筑物密度和能源消耗量等的快速增长,导致上海城市气侯发生一定程度的变化。其最突出的表现是:城市热岛效应效著,城乡气温差别逐渐增大;域区风速和湿度渐次减小;雾日数和晴天日数减少,低云量和阴天日数增多;太阳直接辐射和总辐射减少,散射辐射和混浊因子加大。观测实践证明:上海“城市发展”这个人为因素对当地气候确实具有明显的影响。     

城市热岛与热量平衡

奥克曾用热量平衡方程解释城市热岛.但该方程忽略了植物光能富集和分解在城市热岛形成中的作用,本文弥补了此一不足.提出了绿色植物将光能转化为潜能.城市燃烧干物质将潜能转化为热能.这是城市热岛形成的重要原因之一.     

缓解城市热岛现象在景观设计中的应用

现代城市中建筑物与硬化路面密集,使热岛现象加剧,生态平衡失调,严重影响了人们的生活质量。随着绿化用地的减少,能见缝插绿,将绿化布置从水平方向向垂直方向发展。垂直绿化不仅能够弥补平地绿化之不足,而且可以增加城市及园林建筑的术效果,对缓解城市热岛效应有极大帮助。     

合肥市城市热环境的空间变化及其驱动力分析

合肥市在进入21世纪后城市扩张十分迅速,城市热环境也随之发生改变.本文借助RS和GIS相关软件的支持,利用TM影像反演出地表温度并将其归一化处理.通过对比1995年9月18日和2007年10月5日的地表温度分布图和统计表发现在12年中研究区的热岛区域面积由68907600m2减少到66896100m2,减少了2011500m2;合肥市的热岛集中区由1995年的东部向2007年的西南部转移;老城区保护较好,在离合肥老城区中心0-2km的环形缓冲区内,低温、较低温、次中温和特高温的面积比例变化很小,高温区的面积减少,基本转变成中温区和次高温区;在2-5km的环形缓冲区内,各等级温度区变化较大;在5-13km的缓冲区范围内,较低温区和次中温区的面积一直在减小,低温区、次高温区和高温区的面积在增加.     

城市非均匀性对城市地表能量平衡和风温特性的影响

为了研究城市的非均匀性对城市气象特征的影响,根据南京市landsat卫星资料的建筑密度分布特征,将南京市不同区域的城市分成:商业型城市、高密度城市、低密度城市.利用天气预报模式(WRF)模式针对南京地区非均匀城市类型分布进行了1年的高分辨率模拟,研究了城市非均匀性对城市地表能量平衡和城市热岛等气象特征的影响.研究结果表明:城市地表能量平衡和城市热岛等气象特征对城市非均匀性比较敏感,城市非均匀性导致平均城市感热、净辐射、热岛强度、城市郊区风速差减弱,而潜热增加.考虑城市的非均匀性之后,地表能量平衡各项以及温度、湿度、风场在城市区域的分布更加复杂,空间分布的方差和极值明显增加.如非均匀城市使平均感热、热岛强度和城市风速衰减分别下降了9.3 W·m-2、0.18℃和0.14m·s-1,潜热增加11.2 W·m-2;但非均匀城市使热岛强度、风速衰减、净辐射的最大值增加了0.28℃、0.28m·s-1和5.7·m-2.城市对于风速的衰减,会导致低空急流带的强度变小、厚度变薄.     

北京市夏季城市强热岛边界层气象特征

近年来,北京市城市化发展迅速,城市气候特征也发生明显变化。应用中科院大气所325m铁塔的梯度观测资料,对发生在北京市的夏季强热岛天气的边界层气象特征进行了分析。结果表明:发生在夜间的北京市夏季强热岛,其边界层存在很强的逆温层结,并且逆温层较厚,低层风速较小,一般不超过2.0m/s;但白天,随着太阳短波辐射的加强,逆温结构很快被破坏,城市热岛强度也迅速减弱。