1981—2015年呼和浩特市夏季热岛效应时空变化特征分析

关键 词 城市热岛效应；气温；地表温度；变化特征
中图分类号 Ｐ ４ ６ ３ ． ３ 文献标识码 Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ４ １ ７ ４ ／ ３ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ［ ｕ ｎ ｑ ｘ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ４ ． ０ ０ １ １
引言
在城 市 中， 由于人 为 以及环 境等 诸多 因素 的综 合作用 ，致 使城 市温度 高 于其 周围 乡村 的温度 ，像 个 炎热 的 “岛屿 ”悬 于 大气 之中 ，这 种 现象 被称 作城 市 “ 热 岛效应 ”。早在 １ ９ 世纪初人们就 已发现 了城市热 岛现 象 ，此后 ， 各 国学 者对不 同区域地理 环境 下城 市热 岛的 存在 、周期性 变化特 征 、长期 变 化趋 势、 垂直结 构 、影 响 因子 、形 成 原因以及 城市 热 岛所 产 生的影 响和 数值 模拟 等开展 了大量 的研 究 工作，取得 了许多研究成 果 …。２ Ｏ 世纪 ８ ０ 年代开始 ， 我 国的学者开始研究城市热 岛效应 ，李兴荣 等 分 析了 １ ９ ９ ０ －２ ０ ０ ４年 北京夏季 城市热 岛 的特征 和变化 趋势 ，指 出：北 京夏季 夜 间 的城市 热 岛较强 ，且 呈 逐年 增强趋 势 ，但 白天 城 市热 岛相对 夜 间不 明显 ， 增强趋 势亦 不明显 。徐伟 等 。 利 用 ２ 。 ０ ０ ５ －２ ０ １ ３年 上海地 区 １ ０ 个 测站分钟 级气温数据 ，对上海城 市热 岛效 应 时空 变化 特 征 进行 分 析， 发现 ：２ ０ ０ ５ －２ ０ １ ３ 年 ，上海城市热岛效 应明显，但整体上呈减弱趋势 ， 并具有 周变 化、旬 变化 、半 月变 化、 月变化 、季变 化 和 半年变 化 的周期 性变 化特 征。此 外，还有 大 量 学者 对热 岛 的形成机 制、 时空变 化、热 岛效 应对 城 市 生活 的影响和 防治措 施等进 行研 究 。 呼和 浩特地 处 内蒙 古 中部 的大青 山南侧 ，位 于
１ 台 站 分 布 和 观 测 资 料
４ ０。 ５ １ ～ ４ １ 。 ８ Ｎ、 １ １ ０ 。 ４ ６ ～ １ １ ２。 １ ０ Ｅ，
属 典型的蒙古高原大陆性气候 ，四季气候变化 明显 ， 年 、 日温差较大，北部和 东南部分别 为大青 山和蛮汉 山，南部及西南部为土默川平原，地势 由东北 向西 南 逐渐倾斜 ，海拔最高点在大青 山金銮殿顶部，高度 为 ２ ２ ８ ０ ｍ ，最低 点在托克托县 中滩 乡，高度 为 ９ ８ ６ ｍ ，ｒ ｆ 『 区海拔 高度 为 １ ０ ４ ０ ｍ ， 占地 面积为 １ ７ ２ ２ ４ ｋ ｍ ２ ，其 中城 市 面积 仅为 ２ １ ０ １ ｋ ｍ ，而城 市人 口却 占到人 口总数 的 ６ ９ ． ２ ％ 。呼和浩特分为 ４市辖区和 ５ 个旗县 ，４市辖区 分别为新城 、赛罕区、刚民 和玉泉 区，五旗县分
摘 要 文章选取 １ ９ ８ １ －２ ０ １ ５ 年呼和浩特市及周边地区气温和地表温度等资料，通过其年际变化趋势，分析了呼和浩特市夏
季 城市 热 岛效 应 的时 空 变化 特 征 。结 果表 明：２ ０ ０ ４ －２ ０ １ ２年呼 和 浩特 市 夏 季城 市 热 岛效 应 明显 加 剧 ，其 中 ２ ０ １ ０ 年 是 热 岛效 应最 强 的 一年 ； 以最低 气温 表征 的 热 岛强度 更 能 明显 地 反映 出热 岛效 应 加剧 的趋 势 ，热 岛 强度 的变 化 趋势 与 月平 均最 高 气温 的变 化趋 势 更 为一致 ；在热 岛效 应 加剧 的背 景下 ， 月平 均最 高 地表温 度 的变化 尤 为显 著 。
呼和浩特市 的 ５ 个旗县 中， 武川县、 土默特左旗 、 和林格尔县与 呼和浩特市 区相邻 ，分别位于呼和浩特 市 区的北部 、西部和南部 ，但 由于武川县 与呼和浩特 市区被 大青 山分隔，武川县 的年平均气温较呼和浩特 市区偏低 ３℃左右，而土默特左旗 和和林格 尔县 与呼 和浩特 市区同属土默特平原，气 候背景相似 ，城 市热 岛效应的背景也较为一致 。因此 ，文章选 取土默特 左 旗和 和林格 尔县 为郊区代 表站 ，利 用 １ ９ ８ ｌ 一２ ０ ｌ ５年 呼和浩特市区及 ５个旗县年平均气温 以及夏季平均、 最 高、最 低气 温 ，夏季 平均 、最 高、最 低地 表温 度 等 地面 观测 资料 ，计 算呼和 浩特 市 夏季 热 岛强度 ， 从而对呼和浩特 市 夏季 城市热 岛效应特征 加 以分 析。 ２ 城 市热岛效应及热岛强度 城 市 热 岛 效 应 使 城 市 年 平 均 气 温 比郊 区 高 出 １ ℃，甚至 更 多。夏 季，城市局 部地区 的气温有 时甚 至 比郊区 高出 ６ ℃以上。此 外 ，城市密集 高大的建筑 物阻碍气流通行 ，使城市风速减小 ，且 由于城市热 岛 效应 ，城 市与郊 区会 形成 一 个昼夜相 同的热力环流 。 通 常将城 区与郊 区的温度 差 定义 为城 市热 岛强 度 ， 即：Ｕ Ｈ Ｉ＝ Ｔ 曲 一Ｔ 岫 。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 、 Ｆ Ｊ 天弱， 最 大值 出现在 晴朗无风 的夜晚；季节分布则 与城市特 点和气候 条件有 关。对城 市热 岛可从两个方 面分析 ：
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文章编号 １ ０ ０ ５ — ８ ６ ５ ６（ ２ ０ １ ６ ）０ ４ — ０ ０ ４ ０ － ０ ３
内 蒙 古 气 象
２ ０ １ ６年第 ４期
１ ９ ８ １ —２ Ｏ １ ５ 年 呼和浩特市夏季热 岛效应 时空变化特征 分析
徐 丽奶
（ 内蒙古气象服务 中心 ，内蒙 古 呼和浩特 ０ １ ０ ０ ５ １ ）
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别为武川县、托克托 县、清水河 县、和林格尔 县和土 默特 左旗。近 几十年 来，呼和浩特 的经 济发展迅猛 ， 随着城市化进程的加快 ，城市人 口的增加，城 市中的 建筑 、 广场和道路等大量增加 ， 加快了市区温度的升高， 同时 ，工厂生产、机动车辆 以及居 民生活等集中 向外 排放大量的热量 ， 从而导致城市热 岛现象越来越明显。 本文从近 ３ ５ ａ呼和浩特夏季城郊气温差 、地表温差及 最高、最低地温 差等 要素的变化趋 势入手 ，分析 了呼 和浩特市夏季城市热岛效应的时空变化特征 。