陕西关中城市群热岛效应指标初探
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℃／ Ｏ １ａ
按 照 自然季节 的划分 ，计算各季 、年平均温度变化 的线 性趋 势 和城市 热 岛效应 的增 温率 。 定义 十倍 的线性 趋 势 系数 为 ｌ 际增温 率 ， ０年 定 义 城 市 站 与 乡 村 站 增 温 率 之 差 为 区 域 热 岛 增 温 率 ，即为城 市 热 岛强度 。单位 是 ￣ １ａ Ｃ／０ 。定义 不 同 季节 的城 市热 岛强 度指 标 ：
ｙ－ ｒ ｘ ； ＝ ｅ一 ｍ
嚣－ ２
明显。前人 的普遍研究认为冬季是热岛效应表现最 明显 的季节 ，因此 表 ２给 出 了关 中城 市群 中 ，典 型 的 ６个城市及其周边邻近的小城市的 ｌ ０年尺度冬 季最高 、最低和平均温度直线趋势和基于单站点城 郊 温度 对 比的热 岛强 度指 标 。 表 ２可 见 ，研究 区域 内 ６组 大一 城市 中 ，３个 小 热岛强度指标差别很大 ，其中西安 、宝鸡 、渭南和 咸 阳市 的热 岛强 度基 本 为正值 ，说 明这 四个城 市 比 邻 近小 城市 的气 温高 ，存在 热 岛效应 。而 铜川 和华
３ ０ ３ ５ ． ７ ０ １ ３ ０．７ — ． １ ０ ２ ７ ０ ３ ３ ０ １ ０２ ３ ． ３ ０ １ ２ ．６ ０ ４ ０２ ３ ． ８ ． ９ ．６ ．３
４ ０ ２ ８ ０ ３ — ７ ． ．０ ００ — ３ ７ ０ ２ ６ ０ ３ ２ ． ．８ ． ３ ． １ ０ ０ ７ ０３ ６ ５ ．５１ ０．５ ． ９ ． ８ ００ ６ ５ ０ ２ ５ ．３ ００ ６ ． ．３ ５ — ．０ ６ ． ． ３ ９ ０ ２ ５ ０ ３ １ — ．６ ７ ．７ ０２ ９ ．３ ０２ ４ ０ ０ ０ ０ ２ ３ ． ４ ３ ． ｌ ００ ５ ６ ０ １ ２ ０２ ３ ． ． ５ Ｏ．６ ． ７ ．２ ０Ｏ １ Ｏ １ ０６ ．６ ． ． ９ ０ ２ ７ ０ ５ ８ — －８ｌ ０５ ９ ． ０ ．８ ０３
ｍｘ＋ ｃ
式 中： 温 线性 趋 势 ； 趋势。
为 指 标 ３ Ｄ 大 城 市站 平 均 气 ； 槽为 徊为 小 城 市 同 月 的平 均 气 温 线 性
３ 基于单站点城郊温度对 比的热岛强度指标
曾侠 等 【ｊ 出 ，广东 省沿 海大 部分 气象 站受 城 ２指 ６ 市热 岛效 应影 响 ，并存 在 明显 的季节 变化 ，热 岛强 度秋 、冬 季 大于 春 、夏季 。张 云海 等 『ｊ 指 出 ， ２研究 ７ 沈 阳城市 热 岛强度 冬 季最 强 ，且年 际变 化增 加趋 势
公式 中的ｍ ，ｃ 由最小二乘法求得。 可 ２３ 热 岛强 度计算 ． 般使用气温资料进行热岛强度计算时 ，都是
一
ｔｍｐ ｒ ｔ ｅ ａ ｄ ＨＵＩ ｎ ｅ ｓｔ ｄ ｃ ｓｆ ｒ ｅ ｅａｕｒ ． ｎ ｔｎ ｉ ｉ ｉｅ ｏ ｉ ｙ ｎ
ｔｅ ｅｇ ｔｅ ｉ ｅ ｎｅ ｓｅｎ ｉ ｈ ｎ ｉ ｈ ｉ ｈ ｅ ｎ ｃｔ ｓｉ ａ ｔｒ Ｓ ａ ｘ ｉ ｎ
Ｂ
北生态环境脆弱地带 ，对全球变化和环境要素的改 变十分敏感【 。因此 ，开展对关中城市群热岛效应 ２ 的研究 ，对于我们了解该地区城市气候 、对城市环 境 的保 护和 提高人 文 居住环 境 十分必 要 。
表示 小城 市站 同月 的最 高气 温线
Ｂ２ ＤＤ ： Ｂ—Ｘ 啮
为指标 ２ ；Ｄ 为 大 城市 站 最 低气 为小 城 市 站 同月 的最低 气 温线
Ｂ１ ＤＧ — ＸＧ ＝ Ｂ Ｂ
站
ＤＧ ｘＧ Ｂｌ Ｂ Ｂ
ＤＤ Ｂ
ＸＤ Ｂ
Ｂ２
ＤＭＢ ＸＭＢ
Ｂ３
１ ０ ２ ３ ． ６ ０ １ ６ ０．９ ． ．６ ０ ８ ９ ０ ６ ９ ０ １ ６ ０４ ３ ． ８ ０ １ ７ ． １ ５ ６ ０２ ３ ． ５ ． ０ ．４ Baidu Nhomakorabea６ ２ ０ ３ ７ ．７ ０．９ ０ ２ ３ ０２ ．６ ０ １ ７ １ ．６ ．５１ ００ ２ ０４ ７ ０３ ４ ００ ３ ． １ ． １ ．５ ． ６
２ 资 料 与 方 法
２ １ 资料 的选取 ，
采 用 １７｝ ２ ０ ９（－ ０ ９年关 中地 区 ｌ 个 地 面气象 观 － ２
ＤⅥ Ｂ—Ｘ Ⅵ Ｂ
测站观测的逐月平均最高 、最低和平均气温资料 ， 使用最小二乘法对观测数据进行处理。考虑到陕西 地 区城 镇 的发展 情况 ，选 取 关 中地 区 ６个人 口相对 密集 ，经 济发 展 比较快 速 的城市 和与 它们距 离 较近 的 ６个 规模 相对 小 的城镇 进行 比较 研究 ，见 表 １ 。 ２２ 温度 变化计 算 ． 计 算 温度 变化线 性趋 势 系数 时 ，采用 增长 系数 的方法进行表示 ，增长 系数反 映序列样本发展趋 势 ，避免人为造成的误差 ，能够对气候变化趋势做 出正 确判 断分 析 。采 用 时 间 （ ） 为 自变量 ，气 作 温 （ 气象要素 ） 作为因变量 （Ｙ ） 建立一元趋势方 程 ，即可反 映 因变量 发展 趋势 。建立 的一 元趋 势方 程 为：
１５ ５２
生态环境学报
第２ ０卷第 １ （ ０ １ １ 月 ） ０期 ２ １ 年 ０
值 得关 注 的是关 中平 原地处 亚 洲夏季 风边 缘 ，属 西
式 中 ： 为指标 １ 表 示大 城 市站最 高 气 ；上 温线性 趋 势 ； 性 趋势 。 式 中： 温 线性 趋 势 ； 性趋 势 。
表 ２ 大 、小 城市 冬季 最高 、最 低和 平均 气温 直线 趋势
和 热岛 强度 指标
Ｔ ｂ ｅ２ Ｌｉ ｅ ｒｔｅ ｄ ｆ ｉｔ ｒ ａ ｉ ｕ ． ｎ ｍ ｕ ｎ ｅ ａ ｌ １ ｎ ａ ｎ ｓｏ ｗ ｎ ｅ ｘ ｍ ｍ ｍｉ ｉ ｍ ａ ｄｍ ａ ｒ ｍ ｎ
式 中 ： Ｙ 、 分 别 为 因变量 和 自变量 ， 序 列 样 本 数 ，Ｃ为常数 ， ｍ 即为序 列 趋势 系数 。
按 照 自然季节 的划分 ，计算各季 、年平均温度变化 的线 性趋 势 和城市 热 岛效应 的增 温率 。 定义 十倍 的线性 趋 势 系数 为 ｌ 际增温 率 ， ０年 定 义 城 市 站 与 乡 村 站 增 温 率 之 差 为 区 域 热 岛 增 温 率 ，即为城 市 热 岛强度 。单位 是 ￣ １ａ Ｃ／０ 。定义 不 同 季节 的城 市热 岛强 度指 标 ：
ｙ－ ｒ ｘ ； ＝ ｅ一 ｍ
嚣－ ２
明显。前人 的普遍研究认为冬季是热岛效应表现最 明显 的季节 ，因此 表 ２给 出 了关 中城 市群 中 ，典 型 的 ６个城市及其周边邻近的小城市的 ｌ ０年尺度冬 季最高 、最低和平均温度直线趋势和基于单站点城 郊 温度 对 比的热 岛强 度指 标 。 表 ２可 见 ，研究 区域 内 ６组 大一 城市 中 ，３个 小 热岛强度指标差别很大 ，其中西安 、宝鸡 、渭南和 咸 阳市 的热 岛强 度基 本 为正值 ，说 明这 四个城 市 比 邻 近小 城市 的气 温高 ，存在 热 岛效应 。而 铜川 和华
３ ０ ３ ５ ． ７ ０ １ ３ ０．７ — ． １ ０ ２ ７ ０ ３ ３ ０ １ ０２ ３ ． ３ ０ １ ２ ．６ ０ ４ ０２ ３ ． ８ ． ９ ．６ ．３
４ ０ ２ ８ ０ ３ — ７ ． ．０ ００ — ３ ７ ０ ２ ６ ０ ３ ２ ． ．８ ． ３ ． １ ０ ０ ７ ０３ ６ ５ ．５１ ０．５ ． ９ ． ８ ００ ６ ５ ０ ２ ５ ．３ ００ ６ ． ．３ ５ — ．０ ６ ． ． ３ ９ ０ ２ ５ ０ ３ １ — ．６ ７ ．７ ０２ ９ ．３ ０２ ４ ０ ０ ０ ０ ２ ３ ． ４ ３ ． ｌ ００ ５ ６ ０ １ ２ ０２ ３ ． ． ５ Ｏ．６ ． ７ ．２ ０Ｏ １ Ｏ １ ０６ ．６ ． ． ９ ０ ２ ７ ０ ５ ８ — －８ｌ ０５ ９ ． ０ ．８ ０３
ｍｘ＋ ｃ
式 中： 温 线性 趋 势 ； 趋势。
为 指 标 ３ Ｄ 大 城 市站 平 均 气 ； 槽为 徊为 小 城 市 同 月 的平 均 气 温 线 性
３ 基于单站点城郊温度对 比的热岛强度指标
曾侠 等 【ｊ 出 ，广东 省沿 海大 部分 气象 站受 城 ２指 ６ 市热 岛效 应影 响 ，并存 在 明显 的季节 变化 ，热 岛强 度秋 、冬 季 大于 春 、夏季 。张 云海 等 『ｊ 指 出 ， ２研究 ７ 沈 阳城市 热 岛强度 冬 季最 强 ，且年 际变 化增 加趋 势
公式 中的ｍ ，ｃ 由最小二乘法求得。 可 ２３ 热 岛强 度计算 ． 般使用气温资料进行热岛强度计算时 ，都是
一
ｔｍｐ ｒ ｔ ｅ ａ ｄ ＨＵＩ ｎ ｅ ｓｔ ｄ ｃ ｓｆ ｒ ｅ ｅａｕｒ ． ｎ ｔｎ ｉ ｉ ｉｅ ｏ ｉ ｙ ｎ
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北生态环境脆弱地带 ，对全球变化和环境要素的改 变十分敏感【 。因此 ，开展对关中城市群热岛效应 ２ 的研究 ，对于我们了解该地区城市气候 、对城市环 境 的保 护和 提高人 文 居住环 境 十分必 要 。
表示 小城 市站 同月 的最 高气 温线
Ｂ２ ＤＤ ： Ｂ—Ｘ 啮
为指标 ２ ；Ｄ 为 大 城市 站 最 低气 为小 城 市 站 同月 的最低 气 温线
Ｂ１ ＤＧ — ＸＧ ＝ Ｂ Ｂ
站
ＤＧ ｘＧ Ｂｌ Ｂ Ｂ
ＤＤ Ｂ
ＸＤ Ｂ
Ｂ２
ＤＭＢ ＸＭＢ
Ｂ３
１ ０ ２ ３ ． ６ ０ １ ６ ０．９ ． ．６ ０ ８ ９ ０ ６ ９ ０ １ ６ ０４ ３ ． ８ ０ １ ７ ． １ ５ ６ ０２ ３ ． ５ ． ０ ．４ Baidu Nhomakorabea６ ２ ０ ３ ７ ．７ ０．９ ０ ２ ３ ０２ ．６ ０ １ ７ １ ．６ ．５１ ００ ２ ０４ ７ ０３ ４ ００ ３ ． １ ． １ ．５ ． ６
２ 资 料 与 方 法
２ １ 资料 的选取 ，
采 用 １７｝ ２ ０ ９（－ ０ ９年关 中地 区 ｌ 个 地 面气象 观 － ２
ＤⅥ Ｂ—Ｘ Ⅵ Ｂ
测站观测的逐月平均最高 、最低和平均气温资料 ， 使用最小二乘法对观测数据进行处理。考虑到陕西 地 区城 镇 的发展 情况 ，选 取 关 中地 区 ６个人 口相对 密集 ，经 济发 展 比较快 速 的城市 和与 它们距 离 较近 的 ６个 规模 相对 小 的城镇 进行 比较 研究 ，见 表 １ 。 ２２ 温度 变化计 算 ． 计 算 温度 变化线 性趋 势 系数 时 ，采用 增长 系数 的方法进行表示 ，增长 系数反 映序列样本发展趋 势 ，避免人为造成的误差 ，能够对气候变化趋势做 出正 确判 断分 析 。采 用 时 间 （ ） 为 自变量 ，气 作 温 （ 气象要素 ） 作为因变量 （Ｙ ） 建立一元趋势方 程 ，即可反 映 因变量 发展 趋势 。建立 的一 元趋 势方 程 为：
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生态环境学报
第２ ０卷第 １ （ ０ １ １ 月 ） ０期 ２ １ 年 ０
值 得关 注 的是关 中平 原地处 亚 洲夏季 风边 缘 ，属 西
式 中 ： 为指标 １ 表 示大 城 市站最 高 气 ；上 温线性 趋 势 ； 性 趋势 。 式 中： 温 线性 趋 势 ； 性趋 势 。
表 ２ 大 、小 城市 冬季 最高 、最 低和 平均 气温 直线 趋势
和 热岛 强度 指标
Ｔ ｂ ｅ２ Ｌｉ ｅ ｒｔｅ ｄ ｆ ｉｔ ｒ ａ ｉ ｕ ． ｎ ｍ ｕ ｎ ｅ ａ ｌ １ ｎ ａ ｎ ｓｏ ｗ ｎ ｅ ｘ ｍ ｍ ｍｉ ｉ ｍ ａ ｄｍ ａ ｒ ｍ ｎ
式 中 ： Ｙ 、 分 别 为 因变量 和 自变量 ， 序 列 样 本 数 ，Ｃ为常数 ， ｍ 即为序 列 趋势 系数 。