北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析
问题研究热岛效应
城市绿地是城市中的主要自然因素， 城市绿地是城市中的主要自然因素，因此大力发 是城市中的主要自然因素 展城市绿化，是减轻热岛影响的关键措施。 展城市绿化，是减轻热岛影响的关键措施。
绿地能吸收太阳辐射， 绿地能吸收太阳辐射，而所吸收的辐射能量又有大部分 用于植物蒸腾耗热和在光合作用中转化为化学能， 用于植物蒸腾耗热和在光合作用中转化为化学能，用于增加 环境温度的热量大大减少。绿地中的园林植物， 环境温度的热量大大减少。绿地中的园林植物，通过蒸腾作 不断地从环境中吸收热量，降低环境空气的温度。 用，不断地从环境中吸收热量，降低环境空气的温度。每公 顷绿地平均每天可从周围环境中吸收81.8 兆焦耳的热量，相 兆焦耳的热量， 顷绿地平均每天可从周围环境中吸收 当于189台空调的制冷作用。园林植物光合作用，吸收空气中 台空调的制冷作用。 当于 台空调的制冷作用 园林植物光合作用， 的二氧化碳，一公顷绿地，每天平均可以吸收1.8吨的二氧化 的二氧化碳，一公顷绿地，每天平均可以吸收 吨的二氧化 削弱温室效应。此外，园林植物能够滞留空气中的粉尘， 碳，削弱温室效应。此外，园林植物能够滞留空气中的粉尘， 每公顷绿地可以年滞留粉尘2.2吨 降低环境大气含尘量50% 每公顷绿地可以年滞留粉尘 吨，降低环境大气含尘量 左右，进一步抑制大气升温。 左右，进一步抑制大气升温。
人类活动对气候的影响， 人类活动对气候的影响，在城市气候中表 现最为突出。城市人口密集，高楼密集， 现最为突出。城市人口密集，高楼密集，高速 公路密集，工厂、汽车、 公路密集，工厂、汽车、空调及家庭炉灶和饭 店等大量消耗能源，除造成大气污染外， 店等大量消耗能源，除造成大气污染外，还释 放出废热进入大气， 放出废热进入大气，使城市年平均气温比郊区 可高1度 甚至更多 在温度的空间分布上,城市 甚至更多,在温度的空间分布上 可高 度,甚至更多 在温度的空间分布上 城市 犹如一个温暖的岛屿。城市密集高大的建筑物， 犹如一个温暖的岛屿。城市密集高大的建筑物， 是气流通行的障碍物，使城市风速减小， 是气流通行的障碍物，使城市风速减小，由于 城市热岛效应市区与郊区形成了一个昼夜相反 的热力环流。近年来， 的热力环流。近年来，由于城市建设的飞速发 城市热岛效应越来越明显。 展，城市热岛效应越来越明显。
《2024年1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》范文
《1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》篇一摘要本文通过研究1981年至2020年北京城市热岛效应的时空特征及其影响因素，深入探讨了北京热岛效应的变化趋势、空间分布特征及其与环境因素之间的关系。
本研究综合利用卫星遥感数据和气象观测数据，通过定性与定量相结合的分析方法，为北京城市规划和环境管理提供了科学依据。
一、引言北京作为中国的首都，其城市化进程迅速，伴随着城市热岛效应的日益显著。
热岛效应是指城市区域的气温高于周边农村或自然区域的现象，对城市生态环境和居民生活产生重要影响。
因此，分析北京城市热岛效应的时空特征及其影响因素，对于优化城市布局、改善生态环境具有重要意义。
二、研究方法与数据来源本研究采用卫星遥感数据和气象观测数据，结合地理信息系统（GIS）技术，对北京城市热岛效应进行时空分析。
具体方法包括：1. 数据收集：收集1981年至2020年北京地区的卫星遥感数据和气象观测数据。
2. 数据处理：运用遥感技术提取地表温度数据，结合地理信息数据生成热力图。
3. 统计分析：采用趋势分析、空间自相关分析和多元回归分析等方法，分析热岛效应的变化趋势、空间分布特征及其与环境因素的关系。
三、热岛效应的时空特征1. 时间特征：通过分析发现，北京城市热岛效应呈逐年上升趋势，尤其在近十年内，热岛强度明显增强。
2. 空间特征：热岛效应在北京市内呈现出明显的空间分布特征，城区热岛强度高于郊区，且热岛中心逐渐向城市中心区集中。
四、影响因素分析1. 城市化进程：城市化进程中，建筑密度增加、绿地减少、道路扩张等因素导致城市下垫面热特性改变，加剧了热岛效应。
2. 气候因素：气温、风速、湿度等气候因素对热岛效应产生影响，其中气温升高是导致热岛效应加剧的主要原因。
3. 人为活动：人类活动如工业生产、交通排放等产生的热量和污染物也是导致热岛效应的重要因素。
五、结论与建议1. 结论：北京城市热岛效应呈逐年上升趋势，空间上城区热岛强度高于郊区，且热岛中心逐渐向城市中心区集中。
城市热岛效应专题(2张)
城市热岛效应专题城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象，热岛强度是用城市和郊区两个代表性观测点的气温差值来表示。
读图“北京热岛强度四季平均日变化示意图”，据此完成1 ～3题。
1．热岛效应最强的季节是A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季2．夏季一天中热岛效应最强的时间段是A．6：00--8：00 B．10：00--12：00C．12：00--16：00 D．22：00--4．：003．减弱北京市热岛效应的主要措施有①增加绿化面积②机动车限行③冬季利用地热采暖④道路铺设渗水砖A．①② B．③④ C．①③ D．②④(2016·马鞍山质检)城市热岛已成为21世纪人类面临的最重要问题之一。
图甲为北京市城区与郊区地表温度的季节变化，图乙为北京市热岛效应四季的强度和空间范围遥感图像。
读图完成4～5题。
4.图乙中与北京市春、夏、秋、冬四季热岛对应正确的是( )A．a、b、d、c B．a、c、b、dC．d、c、a、b D．c、d、b、a5.图乙d中出现低温冷岛现象的原因最有可能是( )①该季节郊区植被覆盖率高，白天升温慢②该季节郊区地表裸露干燥，白天升温快③该季节城区污染物多，白天对太阳辐射削弱作用强④该季节城区污染物扩散快，白天对太阳辐射削弱作用少A．①③ B．②④C．①④ D．②③热岛强度是指中心城区气温比郊区高出的数值，下图示意北京市不同季节热岛强度逐时分布，读图完成6-7题。
6.关于北京市热岛强度的逐时变化，说法正确的是（）A．5时～8时，市区均温最高B．午后2时左右，气温最高，对流旺盛，热岛效应最明显C．15时～22时，市区升温显著D．22时～次日7时，城市热岛环流最强7.关于北京市热岛强度季节变化的说法正确的是（）A．春季丰富的降水降低了城市热岛强度B．受上班人流、车流影响，各季节热岛强度在早上7时前后均达到高峰值C．秋季多大风，城市热岛强度较小D．冬季低温，人为释放热造成热岛效应最明显热岛强度是市中心与郊区两个代表性观测点的气温差值，能准确反映“热岛效应”的变化状况。
北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析
第11卷第1期2006年1月气候与环境研究Climatic and Enviro nmental Research Vol 111 No 11J an 12006收稿日期 2004209201收到,2005203210收到修定稿资助项目 北京市自然科学基金8042012作者简介 谢庄,女,1938年12月出生,学士学位,正研级高工,主要从事气候变化和短期气候预测研究。
E 2mail :xiezhuang108@1631com北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析谢 庄 崔继良 陈大刚 胡保昆北京市气象局,北京 100089摘 要 利用最新获取的1998年3月～2001年12月北京地区自动站资料,对北京城市热岛效应进行了细致、完整的研究。
选取城区的官园站和郊区密云站的气温差作为城市热岛效应强度指标。
在验证了资料可靠性的基础上,研究了热岛强度昼夜变化的年、季、月及日变化特征,以及几种极端天气事件的逐时及平均热岛强度的变化,最后制作了连续3年的月平均逐时热岛强度变化的三维立体图。
关键词 城市热岛效应 极端天气事件 昼夜变化文章编号 100629585(2006)0120069207 中图分类号 X16 文献标识码 AThe Annual ,Seasonal and Monthly Characteristics of DiurnalV ariation of U rban H eat Island Intensity in BeijingXIE Zhuang ,CU I Ji 2Liang ,C H EN Da 2Gang ,HU Bao 2KunB ei j ing Meteorological B ureau ,B ei j ing 100089Abstract At first the reliability of data coming f rom automatic meteorological observing station was verified.Then the annual ,seasonal and monthly characteristics of urban heat island intensity (U HI )were studied.The 32di 2mension diagram was made.Finally ,the hourly U HI of 4kinds of extreme weather events were also specially inves 2tigated.K ey w ords urban heat island effect ,extreme weather event ,diurnal variation1 引言人类活动影响着气候,尤其是由于工农业排放的二氧化碳、甲烷等温室气体,可能导致全球性气候增暖。
城市热岛效应和城郊环流
城市热岛效应和城郊环流的时间分布特点
一个地区（主要指城市）的气温高于周围地区的现象。
用两个代表性测点的气温差值（即热岛强度）表示。
城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因。
热岛强度有明显的日变化和季节变化。
日变化表现为夜晚强、白天弱，最大值出现在晴朗无风的夜晚，上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。
季节分布还与城市特点和气候条件有关，北京是冬季最强，夏季最弱，春秋居中，上海和广州以10月最强。
年均气温的城乡差值约1℃左右，如北京为0.7～1.0℃，上海为0.5～1.4℃，洛杉矶为0.5～1.5℃。
城市热岛可影响近地层温度层结，并达到一定高度。
城市全天以不稳定层结为主，而乡村夜晚多逆温。
水平温差的存在使城市暖空气上升，到一定高度向四周辐散，而附近乡村气流下沉，并沿地面向城市辐合，形成热岛环流，称为“乡村风”，这种流场在夜间尤为明显。
城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水。
对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。
城市热岛效应
热岛效应英文名称：Urban Heat Island Effect, 简称UHI城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因。
热岛强度有明显的日变化和季节变化。
日变化表现为夜晚强、白天弱，最大值出现在晴朗无风的夜晚，上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。
季节分布还与城市特点和气候条件有关，北京是冬季最强，夏季最弱，春秋居中，上海和广州以 10月最强。
年均气温的城乡差值约1℃左右，如北京为0.7～1.0℃，上海为0.5～1.4℃，洛杉矶为0.5～1.5℃。
城市热岛可影响近地层温度层结，并达到一定高度。
城市全天以不稳定层结为主，而乡村夜晚多逆温。
水平温差的存在使城市暖空气上升，到一定高度向四周辐散，而附近乡村气流下沉，并沿地面向城市辐合，形成热岛环流，称为“乡村风”，这种流场在夜间尤为明显。
城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水。
对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。
城市热岛效应是城市气候中典型的特征之一。
它是城市气温比郊区气温高的现象。
城市热岛的形成一方面是在现代化大城市中，人们的日常生活所发出的热量；另一方面，城市中建筑群密集，沥青和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的函授比热容（可吸收更多的热量），而反射率小，使得城市白天吸收储存太阳能比郊区多，夜晚城市降温缓慢仍比郊区气温高。
城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空为相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局地环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重，人类生存的环境被破坏，导致人类发生各种疾病，甚至造成死亡。
晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。
近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2摄氏度,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。
热岛效应及其影响
城市热岛效应及其影响城市热岛效应（Urbanheat island effect）是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。
在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就像突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。
由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。
一．什么是热岛效应所谓城市热岛效应，通俗地讲就是城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。
在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。
在夏季，城市局部地区的气温，能比郊区高6℃甚至更高，形成高强度的热岛。
20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。
二．热岛效应的原因首先，是受城市下垫面特性的影响。
城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。
另一个主要原因是人工热源的影响。
工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。
此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。
随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。
城市中的大气污染也是一个重要原因。
城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。
这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。
三．城市热岛效应的影响由于热岛中心区域近地面气温高，大气做上升运动，与周围地区形成气压差异，周围地区近地面大气向中心区辐合，从而在城市中心区域形成一个低压旋涡，结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集，危害人们的身体健康甚至生命。
北京城的热岛效应
谢
谢
北京城的热岛效应
王非 10110126
酷暑难耐
热岛效应
热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化 的综合现象，是城市气候最明显的特征之一。由 于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路 和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容 量和吸热率，使得城市地区储存了较多的热量， 并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城 区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处 于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿 ，人们把这种现象称之为城市热岛效应。
引导和促进城市风
根据北京城市的主导风向，在市区逐步建 立合理的生态廊道体系，将城市外围凉爽 、洁净的空气，引入城市内部，有效缓解 城市内部的热岛效应。
近年来，北京采取了许多积极有效的 措施来减缓城市热岛效应。但是不能 否认的一点是，只要有城市化就会有 城市热岛效应。我们需要做的是充分 利用上面所说的方法和手段，来避免 或减缓城市热岛效应的产生，使城市 人口生活在更加舒适的环境中。
城市特殊的地表使它吸收 的阳光的热量要大于土壤 ，而且日益普及的空调等 电器设备、数以百万的汽 车以及各种人为的热量， 也因此而被超量吸收。
如何缓解热岛效应
城市绿化 增加城市水面 引导和促进城市风
城市化
增加城市水面
合理增加城市水面水面不仅能够有效地缓解城市 内的热岛效应，而且也是城市生态系统的重要组 成部分
形成因素
一是城市与郊区地表面性质不同，热力性质差异 较大。城区反射率小，吸收热量多，蒸发耗热少 ，热量传导较快，而辐射散失热量较慢，郊区恰 相反 二是城区排放的人为热量比郊区大 三是城区大气污染物浓度大，气溶胶微粒多，在 一定程度上起了保温作用。
北京现状
在我们所生活的这座现代 化大都市里，地表是由水 泥、混凝土和柏油马路所 组成，而郊区的地表是由 植被和土壤组成的，两者 的热量平衡特征存在显著 的差别。 所以城市地表对热的储存 要远远大于市郊地区。加 之城市的上空大气比较混 浊，温室气体含量较高， 明显影响地面长波辐射的 散失，由此导致温室效应 。于是在建筑密集的城市 里其气温要明显高于周边 的郊区，使城市就像一个 “热岛”一般。
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第11卷第1期2006年1月气候与环境研究Climatic and Enviro nmental Research Vol 111 No 11J an 12006收稿日期 2004209201收到,2005203210收到修定稿资助项目 北京市自然科学基金8042012作者简介 谢庄,女,1938年12月出生,学士学位,正研级高工,主要从事气候变化和短期气候预测研究。
E 2mail :xiezhuang108@1631com北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析谢 庄 崔继良 陈大刚 胡保昆北京市气象局,北京 100089摘 要 利用最新获取的1998年3月～2001年12月北京地区自动站资料,对北京城市热岛效应进行了细致、完整的研究。
选取城区的官园站和郊区密云站的气温差作为城市热岛效应强度指标。
在验证了资料可靠性的基础上,研究了热岛强度昼夜变化的年、季、月及日变化特征,以及几种极端天气事件的逐时及平均热岛强度的变化,最后制作了连续3年的月平均逐时热岛强度变化的三维立体图。
关键词 城市热岛效应 极端天气事件 昼夜变化文章编号 100629585(2006)0120069207 中图分类号 X16 文献标识码 AThe Annual ,Seasonal and Monthly Characteristics of DiurnalV ariation of U rban H eat Island Intensity in BeijingXIE Zhuang ,CU I Ji 2Liang ,C H EN Da 2Gang ,HU Bao 2KunB ei j ing Meteorological B ureau ,B ei j ing 100089Abstract At first the reliability of data coming f rom automatic meteorological observing station was verified.Then the annual ,seasonal and monthly characteristics of urban heat island intensity (U HI )were studied.The 32di 2mension diagram was made.Finally ,the hourly U HI of 4kinds of extreme weather events were also specially inves 2tigated.K ey w ords urban heat island effect ,extreme weather event ,diurnal variation1 引言人类活动影响着气候,尤其是由于工农业排放的二氧化碳、甲烷等温室气体,可能导致全球性气候增暖。
另一些人类活动,如城市化则改变了局地气候。
因此全球增暖和城市气候两者都已成为当今大气科学的热点课题。
城市气候研究中,城市热岛效应(简称U H I ,下同)是中心研究论题之一,它直接影响城市的建筑、交通、住房乃至人们的日常生活。
U HI 是否也是全球增暖的重要因子?这是学术界一直关注和寻求解答的问题,在5次IPCC (联合国政府间气候变化委员会)关于气候变化的科学评估报告中对U HI 都有专门叙述。
由于有着长记录的测站都在城市,因此人们怀疑全球增暖可能并非来自温室气体效应,而是来自U H I ,这就促使了对U H I 的研究。
深入研究表明,因为U HI 局限在不大的局部地区,它对全球和半球的气温增加的贡献是十分有限的,估计在1900～1999期间对全球和半球陆地气温序列的影响不超过0105℃[1]。
20世纪90年代对全球增暖的研究,阐明了夜间增温大,白天增温小,导致日较差减小的特征[2,3],即发现了最高最低气温的非对称变化的事气 候 与 环 境 研 究Climatic and Environmental Research11卷Vol111实。
但是目前对U H I与这种非对称变化之间关系的了解还是很少,说明仍需要进一步深入研究诸如此类的城市气象问题。
在全球重视环境问题的今天,U HI受到格外重视,各国纷纷设立研究项目,进行深入诊断研究分析和数值模式的模拟研究,寻求缓解和控制U HI的方法,以改善城市环境[4,5]。
90年代以来空间观测技术为研究大范围乃至全球的U H I提供了基础,美国NASA卫星就确认了全球性的热岛效应与时剧增的现象。
U HI使得夏季城市上空以及下风方向的降水增加,这是因为地表温度增加使上升运动增强,影响了城市周围的天气状况。
自动观测站的广泛建立,也为深入研究U H I提供了细致的资料。
我国对U HI的研究早已开始,并取得了许多成果[6,7]。
但不能不看到我们对U HI的研究尚缺乏系统性,大部分工作限于主要城市。
不同城市,不同地区关于热岛效应的对比研究也很少。
更重要的是研究热岛效应多半运用一天4次的观测资料,难以刻画出U HI的昼夜变化。
为此本文运用近年来北京最新获取的自动气象站每小时气温资料,对北京的U HI作深入细致的分析;此外,对不同气象条件下,如寒冷日、高温日、风沙日、雨日和雪日天气的U H I强度也作了初步探讨。
北京市气象局自1997年开始建立自动观测站,目前已建有26个站,其中市区14个站,郊区12个站。
本文选取有代表性的城区官园站和郊区密云站的气温差作为U HI强度进行探讨。
2 北京城市热岛强度的基本概况211 北京城市热岛强度的年、季概况因为自动站建立初期资料不稳定,本文选取的资料从1998年3月开始,截止至2001年12月。
图1是1998年3月～2001年12月平均的年、季U HI值,从表中可见年平均U H I为210℃,各季中以冬季最强,达219℃,夏季最小,为114℃,春、秋季分别为118℃和119℃,这与以前用常规资料所做的研究结果基本一致[6],表明北京自动站的资料是可靠的。
212 北京城市热岛强度的月变化特征图2为1998年3月～2001年12月逐月UHI图1 北京年、季平均U HI值(1998年3月～2001年12月)Fig11 The mean annual,seasonal U HI in Beijing值,从图中可见12月和1月U HI最大,各年值在216～313℃之间,平均值为310℃;6、7月的U HI最小,在019～116℃之间,平均值分别为112℃和113℃;其他各月U HI在上述值之间。
上述结果与周淑贞的工作[7]相比,5、6、7、8月U HI相差不多,冬季各月的值比其大017～018℃,造成上述差值的原因除了两个资料所用的观测站和仪器不同外(本文资料采自自动站),年代际的差异即本文资料比文献[7]晚10多年可能是一个重要原因。
近年来北京增暖明显,尤其是冬季,总体上气温的升高趋势也导致了U H I的增长。
3 北京城市热岛效应昼夜变化的年、季节特征311 年平均热岛强度的昼夜变化图3为1998年3月～2001年12月年平均逐时热岛强度,从图3可见0～3时(北京时,下同)U HI为216℃,3～5时日出前,郊区辐射冷却比城区大,U HI略增至217℃。
6时日出后郊区增温比城区快,加之中午前后风速比夜间大,湍流增强,城郊间的水平和垂直方向的混合增强,城、郊温差迅速下降,12～16时U H I达最低值019℃。
其后由于太阳高度角的减小,郊区空旷,有效辐射逐渐增强,大气失热逐渐加快,特别是日落后空气层结稳定,降温率更大。
城区因下垫面温度高,白天蓄积的热量多,地面长波辐射和湍流显热提供给大气的热量较多,高温要持续一段时间才能下降,所以直到17时城郊温差才开始迅速加大,22时达到216℃,形成城市热岛的极071期No 11谢 庄等:北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析XIE Zhuang ,et al.The Annual ,Seasonal and Monthly Characteristics of Diurnal Variation of…图2 北京逐月U HI 值Fig 12 The mont hly U HI inBeijing图3 年平均逐时U HI 的变化Fig 13 The hourly variation of mean annual U HI大值。
子夜前后城郊气温冷却率相近,U H I 的高值持续维持至次日凌晨。
312 四季平均热岛强度昼夜变化图4为春、夏、秋、冬四季平均逐时U HI 强度,从图中可见各季的曲线与年相似,其中冬季的U HI 最大,0～3时为318℃,直至早上8时一直维持在314℃以上。
这是因为北京冬季夜间长,日落在17时左右,日出晚,约在早7时多之故。
8时以后U HI 迅速下降,14～15时达最低值111℃,17时以后迅速增加,21～23时达到最大值319℃,即冬季U H I 值除了值大以外,另一特点是大值持续的时间长,因为达到最大值的时间早(21时),迅速下降时间晚(8时)。
夏季一般时段(12～17时除外)的U HI 均小于其他季节。
因为夏季日落时间晚,U HI 达到最大值(119℃)的时间最晚(22时),而在凌晨5时左右开始日出,郊区迅速增温,U HI 迅速减小,最小值(017℃)出现在13时。
即夏季U H I 值既小,大值持续的时间亦短。
春、秋季的U H I 值和达到最大,最小值的时间一般在冬夏之间,但是秋季白天12～17时的U H I 比夏季同一时间U HI 略小。
综上所述,北京U H I 昼夜变化的特征(U HI 夜晚强,白昼午间弱),基本符合Oke [8]根据中纬度大量实测记录归纳的在“理想状态”下(城郊地形平坦,天气晴朗,风小)城、郊气温日变化和U HI 强度日变化的模式曲线。
4 几种极端天气气候事件的城市热岛昼夜变化 极端天气气候事件是目前气候研究的一个热点,本文对几种极端天气气候事件的U HI 昼夜变化进行分析。
图5为上述事件的U H I 变化。
411 雪后低温日UHI 的昼夜变化2001年1月6～8日全市连续出现降雪天气,城郊地面都有积雪覆盖。
1月15日,南郊观象台的最低气温为-1614℃,城区官园站为-1213℃,密云站为-2311℃。
从图5可见早晨6时U H I 达到1018℃,这是本资料U H I 出现的最大值。
造成如此大U HI 的原因估计是由于郊区雪面辐射逆温强,降温明显,而城区道路积雪及时清理,人为加热大,使城郊降温率相差较大之故。
412 降雪日UHI 的昼夜变化2001年1月6日开始,本市出现降雪天气,17气 候 与 环 境 研 究Climatic and Environmental Research 11卷Vol 111图4 春、夏、秋、冬四季平均逐时热岛强度Fig 14 The mean hourly U HI of spring ,summer ,autumn andwinter图5 极端天气事件的城市热岛昼夜变化Fig 15 The diurnal variation of U HI of extreme weat her event s至7日夜间结束,官园和密云均为大雪。