论城市热岛强度的表示方法

讨论了表示城市热岛的各种方法并进行了比较。     

北京地区城市热岛强度长期变化特征及气候学影响机制

选择北京地区为研究区,基于1967~2016年城市站（北京站）和城郊农村站（密云站）的长期气象观测数据,研究平均气温、最高气温、最低气温对应的城市热岛强度长期变化特征及其气候学影响机制。研究发现,过去50 a平均气温和最低气温对应的城市热岛强度显著增加,增温率分别为0.29℃/10a和0.45℃/10a,而最高气温对应的城市热岛强度则没有明显变化趋势;统计分析显示过去50 a北京地区相对湿度、风速和日照时数显著降低以及气温显著上升有利于城市热岛的形成,强化城市热岛强度;未来全球变暖和快速城市化背景下北京地区城市热岛效应将进一步加剧,形成更频繁和持续时间更长的夏季城市高温热浪,严重危及城市居民生产生活和生命健康。     

珠江三角洲城市热岛空间分布及热岛强度研究

进入21世纪,我国珠江三角洲地区城市化规模越来越大,研究该地区的热岛效应具有重要的现实意义。研究区21世纪初自动气象站点运行趋于稳定,数据质量好,为城市气候研究提供了数据基础。利用2000—2003年的珠江三角洲城市群自动气象站温度数据进行空间分析,统计热岛和冷岛出现的频率,总结空间分布规律,并对照土地利用类型图分析热岛区域与地表覆被的对应关系。计算每月热岛强度值,通过热岛的月际变化曲线,总结热岛的年变化规律以及昼夜差异。研究结果表明,研究区城市热岛呈现"六区两带"的空间分布格局;全年中夏季白天的热岛强度最大,并且夏季的热岛强度出现昼强夜弱的现象。     

上海城市热岛与热浪协同作用及其影响因子

在全球变暖的背景下,热浪变得更加频繁。城市地区由于城市热岛效应在热浪事件中承受更大的风险。然而城市热岛与热浪之间的相互作用还少有研究。利用2016-2017年两个夏季（6-8月）上海城、郊气象站逐时气温、风速、相对湿度资料、城区徐家汇和郊区奉贤涡动相关通量观测资料对比分析了热浪和非热浪期间城市热岛强度的差异,并利用一个平流扩散解析模型揭示了城市热岛与热浪相互作用的物理机制。结果表明,热浪期间的城市热岛强度相比非热浪期间明显增强,且白天增强大于夜间,显示出城市热岛与热浪之间的协同效应。热浪期间城、郊相对湿度比值相对非热浪期间明显减小,表明热浪期间城区地表相对郊区变得更干,从而抑制了蒸发作用,加剧了城市热岛强度;平均风速也明显减小,平流降温效应减弱,对城市热岛强度起正反馈效应。热浪期间城区净辐射通量的增加大于郊区,使城区获得更大地表辐射输入;由于城区更少的植被覆盖和更多的不透水下垫面,热浪期间城区潜热通量略有降低,而郊区明显增加;城区感热通量增幅则大于郊区,这种感热和潜热通量分配的改变也加剧了城市热岛强度。本研究对城市如何应对加剧的热风险具有重要的科学指示意义。     

黑碳和有机碳气溶胶对大气温度影响的数值模拟

黑碳气溶胶和有机碳气溶胶是大气气溶胶的重要组成成分,对区域和全球气候有重大影响。利用区域气候模式RegCM3模拟了2000年7月中国黑碳气溶胶和有机碳气溶胶的辐射强迫,分析了这两种气溶胶对大气温度的影响。结果发现,黑碳气溶胶在模式顶层产生正的辐射强迫,而有机碳气溶胶在模式顶层产生的辐射强迫并非全为正值,在地表两种气溶胶都产生负的辐射强迫。黑碳气溶胶和有机碳气溶胶的辐射强迫引起的温度反馈表现在:7月这两种气溶胶的加入使得28°—30° N之间的地区的气温显著升高,35°—36.2° N区域气温降低。黑碳气溶胶的升温效应强于有机碳气溶胶。     

塔里木盆地沙尘气溶胶对短波辐射的影响——以塔中为例

利用2006年8—9月塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站的80 m铁塔上,距地1.5 m的KIPP & ZONEN自动辐射仪获取的监测资料,根据沙尘暴资料中PM10的小时浓度变化,参照TSP的变化趋势和塔中地面气象站的能见度和风速,将天气划分为晴空、浮尘和扬沙、沙尘暴三种类型,并分别选取其代表性天气,分析以塔中为代表的沙漠腹地,沙尘气溶胶浓度的变化对短波辐射的影响。结果表明：沙尘气溶胶减弱到达地面的总的太阳辐射,在大气总的透过率上表现为晴空是沙尘暴的2.04倍;直接辐射表现在大气透明系数的变化与沙尘暴、浮尘PM10呈显著负相关,相关系数分别为-0.714,-0.771;沙尘气溶胶改变散射辐射波形,由遁形平顶型改为倒“V”型,增加散射日总量,沙尘暴是晴空的1.68倍,浮尘是晴空的2.12倍。     

河西走廊干旱区春季沙尘气溶胶对辐射的影响初步研究

利用2008年春季中美沙尘暴联合观测实验中张掖站晴朗少云天正午的地表辐射和太阳光度计资料,计算分析了沙尘气溶胶对太阳辐射和大气逆辐射的影响,结果表明：沙尘对太阳总辐射有一定程度的削弱作用,经估算,大气浑浊度每增加0.1,太阳总辐射平均减少约10.45 W·m^-2;当大气浑浊度一定时,沙尘粒子越小,对太阳总辐射的削弱效率就越高;大气浑浊度小于0.3时,大气逆辐射有随大气浑浊度的增加而增加的趋势,大气浑浊度大于0.3时,大气逆辐射随大气浑浊度增加有减小的趋势。     

不同时期城市创新投入对绿色经济效率的影响——以粤港澳大湾区为例

本文以粤港澳大湾区各城市作为案例,对2000—2017年各城市创新投入强度及绿色经济效率进行了测度,并探讨了不同时期城市创新投入对提升绿色经济效率影响方式和大小的变化。本文主要得出了以下结论：① 大湾区绝大多城市在2000—2017年期间创新投入强度都实现了显著提升,在此期间深圳城市创新投入强度始终处于领先地位,广州、香港创新投入强度增长较慢。② 2000年—2017年间大湾区各城市绿色经济效率的变化情况存在较大差异,处于稳定发展阶段的城市绿色经济效率通常稳步提升,而处于高速增长阶段的城市绿色经济效率多出现波动。③ 从2000年—2017年,大湾区城市绿色经济效率的主要影响因素由规模效应逐渐过渡到创新效应,创新投入强度提升对于提升城市绿色经济效率的贡献度明显上升;④ 创新效应会随着城市发展成熟、产业规模的增大,对提升城市绿色经济效率起到的作用不断增强,应将提升创新投入作为提升城市绿色经济效率最重要的手段。     

粤港澳大湾区城市职能演变特征与影响因素

以粤港澳大湾区城市群为研究对象,将19个国民经济行业归并为11个城市职能类型,基于各个城市2003和2017年的分行业从业人员数据,运用区位商指数、城市基本服务规模测算法和纳尔逊城市职能分类法,从城市职能的专业化部门、职能强度和职能规模三要素角度,对2003—2017年粤港澳大湾区城市职能演变进行动态分析,并从经济、政治、社会等方面分析了职能演变的影响因素。结果表明：粤港澳大湾区城市职能演变表现出较为明显的空间异质性和行业差异性。从区域整体来看,粤港澳大湾区城市群的基本职能为制造业、商业、房地产业、租赁商务服务以及软件信息服务,2003—2017年服务业职能明显增强。从各城市来看,粤港澳大湾区的城市职能主要由香港、澳门、广州和深圳四大中心城市承担,中心城市与外围城市发展不均衡,表现为中心城市制造业职能地位下降,生产性服务业职能增长较快,专业化水平较高;而其他节点城市则以制造业职能为主导,服务业职能专业化水平较低。粤港澳地区城市职能演变主要受城市区位条件、经济发展水平、区域发展政策与定位、经济全球化及新一轮技术革命的影响。     

粤港澳大湾区水路客运网络特征

以粤港澳大湾区水路客运班线为数据来源,运用复杂网络分析方法,分析水路客运网络的基本特征,评估其小世界特性与无标度特征,分析各节点的重要性,测试其鲁棒性与脆弱性,结果发现：1）大湾区水路客运网络基本健全,节点之间能够自由流动,但网络的层级单一,可达性较低的节点占据多数;2）大湾区水路客运网络具有部分小世界网络特性和无标度特性,节点分布呈现马太效应;3）深圳蛇口港在复杂网络中的综合重要性最为突出,比较重要的节点还有香港中港码头、香港国际机场、珠海九州港、澳门外港;4）大湾区南部的水路客运网络相比北部发达,东部比西部发达,空间发展不均衡;5）大湾区水路客运网络具有鲁棒性,生存能力较强,但网络发育不够完善,稳定性较差,难以经受蓄意攻击。整体上,大湾区水路客运网络还有较大的优化提升空间,应加大核心节点保障能力,增强边缘节点的连通性,提升大湾区北部的水路客运能力。     

粤港澳大湾区城市旅游信息网络结构

通过构建“城市+城市+旅游”的数据收集方法,从百度中文与谷歌英文搜索引擎中获取粤港澳大湾区两两城市旅游信息的共现频率,并运用社会网络分析法从国内和国际旅游市场角度探讨城市旅游信息联系强度和网络结构特征的异同点。结果表明：粤港澳大湾区城市旅游信息联系紧密并走向一体化,国内旅游市场更加稳定。功能分工和市场影响力出现分化,以佛中莞珠惠等第二梯队城市集聚引领的旅游合作模式主导国内旅游市场,以港广深澳等第一梯队城市分别带动其他城市的旅游联动模式主导国际旅游市场。互联网反映的城市群旅游关系更像是分工明确、各有所长的旅游功能组织体系。互联网这一低门槛的信息传播渠道使得第二梯队城市在国内旅游市场中“逆风翻盘”,第一梯队城市在国际旅游市场中“强者恒强”的状态同时并存,从虚体空间层面揭示了旅游目的地空间关系的马太效应在国内、国际市场的差异性。     

粤港澳大湾区不透水面变化及城市扩展研究

监测和分析不透水面的动态变化不仅能了解城市化进程,而且对城市未来发展规划具有重要意义。该文基于Landsat TM、ETM+、OLI和HJ-1A、B数据,结合地表特征指数变化,分析1990-2020年粤港澳大湾区不透水面的时空扩展变化,并利用象限方位分析方法探索城市扩展模式,进而揭示社会经济因素和政策因素的影响。研究结果显示:1)粤港澳大湾区不透水面的扩展主要集中在1990-2010年,后10年扩展速度最快,对耕地面积的影响最大,其次为林地和湿地;2)近30年粤港澳大湾区不透水面扩展主要呈东—西向,重心沿东南—西南—西北方向迁移,区内城市不透水面扩展模式主要为跳跃式组团扩展和沿交通轴线带状扩展,对城市群的空间格局产生巨大影响,未来应加强粤港澳大湾区东西两翼的协同发展,增加城市的绿化设施建设,避免城市扩展带来的生态环境问题。     

鄂尔多斯地区城市热岛效应初步分析

在针对鄂尔多斯地区的城市热岛效应的研究时发现,找到没有受到人为干扰的站点十分困难,于是本文使用了相对的概念,即是受到人为干扰较少的站点作为对比站点。通过对近50年的气温数据资料,本文发现鄂尔多斯地区年相对城市热岛强度在1.2℃左右,春季的相对城市热岛强度最弱,冬季的最强。本文将发展较为缓慢的1961年—1990年30年划分为一个年代,发展相对快速的1991年—2010年20年划分为一个年代,发现鄂尔多斯地区热岛效应有所增强,但夏季有所减弱,春秋两季加强明显。     

粤港澳大湾区协同发展水平的测度及评估

在充分理解粤港澳大湾区城市群协同发展科学内涵的基础上,从产业协同创新、环境协同治理、服务协同共享和制度协同安排4个维度构建协同发展评价指标体系,综合运用“流”空间、大数据、网络分析和联锁网络模型等理论与方法,对城市之间的相互关系、流动性、连通性和边界效应进行量化分析。结果表明：1）城市之间的资本流动集中在广深之间,城市之间的知识流动集中在香港、广州和深圳之间;澳门、珠海、中山和江门等城市之间的环境协同治理水平更高,深莞惠和广佛等城市之间的环境协同治理水平稍差;广佛、广深、深莞等城市之间交通、通信、物流和银行等基础设施的服务协同共享水平更高;香港和澳门在跨境区域协同方面具有制度优势。2）粤港澳大湾区协同发展水平表现最优的是广州与深圳、广州与佛山、深圳与东莞、香港与深圳;同时,广州与东莞、深圳与佛山呈现联动趋势。虽然去边界化趋势明显,城市间流动性增强,但是粤港澳大湾区协同发展水平总体不高。3）广州和深圳两座中心城市的协同能力最强,香港和澳门两座国际化城市的协同能力仍有很大提升空间。     

粤港澳大湾区城市创新网络结构与分工研究

在城市群创新网络视角下,采用粤港澳大湾区城市群创新相关数据,基于主成分分析法、地理引力模型与社会网络分析方法,研究了粤港澳大湾区创新水平及城市创新分工。研究结果表明,从创新分工来看,创新研发集中于珠三角9市,创新转化集中于香港和澳门。进一步分析创新研发合作情况,深圳以企业应用型创新为主,广州以基础创新为主,二者处于湾区创新网络的中心位置,带动了交互创新的4个城市子群,并在空间上形成创新分工三大片区。粤港澳大湾区已初步形成创新集群式发展格局,为湾区经济增长提供了有力支撑,成为中国经济高质量发展的重要空间载体。     

粤港澳大湾区协同创新的综合测度与演化特征

理解粤港澳大湾区协同创新的网络结构及其演化特征对于新时期大湾区的创新化发展转型至关重要。论文通过构建包括技术创新、知识生产、创新资本3个维度的协同创新测度指标体系,基于城市群流空间网络构建与社会网络分析方法,系统性研究了多创新维度下粤港澳大湾区协同创新的网络结构及其演化特征。结果表明：(1)粤港澳大湾区创新流空间结构呈现出显著的极化特征,且随着时间推移,极化效应不断强化,深圳、香港、广州在创新流空间网络中占据绝对核心地位;(2)多维度创新流要素网络结构呈现出显著差异性,技术创新与创新资本维度中,香港、深圳占据了城市群网络的核心,知识生产维度的核心城市则是广州与香港,广州在各维度网络中均扮演了重要的“枢纽型”城市角色,深圳在各维度网络中的创新层级随着时间推移在不断增长;(3)综合多维度指标的测度结果显示,香港与深圳分别是早期与新时期粤港澳大湾区协同创新网络的核心,当前大湾区整体呈现为穗深港三核心并立的城市群网络空间结构。研究可为新时期粤港澳大湾区创新资源的合理化配置提供理论与实证支撑。