凌 慧,任景倩,王 琳,季曉菲,焦煥杰(黑河市氣象局,黑龍江黑河164300)
黑河市熱島效應(yīng)強(qiáng)度探析
凌慧,任景倩,王琳,季曉菲,焦煥杰
(黑河市氣象局,黑龍江黑河164300)
本文于2015年夏季開展為期50 d的連續(xù)觀測試驗(yàn),通過對比分析黑河市城區(qū)與近郊觀測站的氣溫?cái)?shù)據(jù),得出黑河市區(qū)城市熱島效應(yīng)強(qiáng)度的大小及日變化規(guī)律。結(jié)果表明:黑河市東、西城區(qū)均存在熱島效應(yīng),強(qiáng)度等級為弱;黑河市熱島效應(yīng)強(qiáng)度具有明顯的日變化特征,夜間強(qiáng)、日間減弱。
黑河;熱島效應(yīng);強(qiáng)度
近年來諸如城市熱島、城市濁島(霧霾)、城市干島、城市雷暴等環(huán)境氣象問題備受公眾關(guān)注。黑河市地處中俄邊境,依托有利的地理位置和有效的經(jīng)濟(jì)舉措,城市發(fā)展速度快,城區(qū)人口、建筑物、車輛都在急劇增加。2014-2015年黑河市開展創(chuàng)建國家園林城、衛(wèi)生市、環(huán)保模范城的各項(xiàng)工作,城市"熱島效應(yīng)"作為生態(tài)環(huán)境方面的一個(gè)重要考核目標(biāo),成為本地決策氣象服務(wù)的一項(xiàng)重點(diǎn)。本文利用2015年夏季所采集的城區(qū)及郊區(qū)氣溫?cái)?shù)據(jù),經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析,得出黑河市熱島效應(yīng)強(qiáng)度的大小及日變化規(guī)律。本文不僅具有科研理論意義,更是本地氣象業(yè)務(wù)與城市建設(shè)、生態(tài)環(huán)境之間的一次融合。
本文實(shí)施方案與結(jié)果評定均參照中國氣象局預(yù)報(bào)司編制《城市熱島效應(yīng)評估技術(shù)指南(第1版)》,基于氣象觀測站氣溫資料計(jì)算城市熱島強(qiáng)度。根據(jù)黑河市布局結(jié)構(gòu),以愛輝區(qū)觀測站為郊區(qū)參考站,在東、西城區(qū)各設(shè)置一個(gè)CAWS3000_JT六要素自動(dòng)氣象站,進(jìn)行為期50 d的連續(xù)觀測。通過城區(qū)和郊區(qū)同一時(shí)間尺度的氣溫觀測(平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫)資料直接計(jì)算熱島強(qiáng)度(Ht)。本文以0.5℃定義為城市熱島效應(yīng)有無的定性分界點(diǎn),以2.5℃定義為其強(qiáng)度強(qiáng)弱的定量分界點(diǎn)。
Ht—熱島強(qiáng)度Tc—城區(qū)氣溫Ts—郊區(qū)氣溫
(1)通過對比分析城區(qū)氣象站和郊區(qū)氣象站的逐小時(shí)干球溫度(圖1),可以看出黑河市東、西城區(qū)24個(gè)時(shí)次的干球溫度均高于郊區(qū),且以西城區(qū)居高。以日均氣溫度量東、西城區(qū)的熱島效應(yīng)強(qiáng)度分別是1.3℃和1.7℃,黑河市東、西城區(qū)存在弱等級的熱島效應(yīng)現(xiàn)象。
圖1 不同觀測站點(diǎn)逐時(shí)次干球溫度
(2)黑河市熱島效應(yīng)強(qiáng)度具有明顯的日變化規(guī)律(圖2),即日間弱、夜間強(qiáng)。日間(08-20時(shí))東、西兩個(gè)城區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)熱島效應(yīng)的次數(shù)在5次以下,傍晚-夜
間時(shí)段東、西城區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)熱島效應(yīng)的次數(shù)顯著增加至10-16次;城市熱島效應(yīng)延緩了城區(qū)夜間氣溫的下降速度。
圖2 逐時(shí)次熱島強(qiáng)度≥2.5℃次數(shù)
(3)選取02時(shí)、08時(shí)、14時(shí)、20時(shí)和單日最高(Tmax)、最低(Tmin)溫度分別進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明:東、西城區(qū)在上述時(shí)次均存在熱島效應(yīng)(圖3);東、西城區(qū)Tmax熱島效應(yīng)強(qiáng)度分別在0.6-2.2℃和1.2-2.5℃,Tmin熱島效應(yīng)強(qiáng)度分別在0.6-1.9℃和0.9-2.4℃;并且夜間02時(shí)熱島效應(yīng)強(qiáng)度最大。以上分析說明由于熱輻射作用使城市空氣一方面在白天升溫快、另一方面夜間降溫速度變得比市郊慢。
圖3 不同觀測站點(diǎn)最高、最低氣溫對比
(4)熱島效應(yīng)同樣會(huì)增加城區(qū)的高溫日數(shù),通過對比分析可以看出:主城區(qū)的高溫日數(shù)多于郊區(qū)觀測站,尤其西城區(qū)的高溫日數(shù)顯著多于東城區(qū)和郊區(qū)觀測站。
本觀測研究表明:黑河市在城市發(fā)展過程中存在熱島效應(yīng)現(xiàn)象,東、西城區(qū)的熱島效應(yīng)強(qiáng)度在0.6-2.2℃,為弱等級的熱島效應(yīng),且西城區(qū)強(qiáng)于東城區(qū);黑河市熱島效應(yīng)強(qiáng)度具有明顯的日變化特征,夜間顯著強(qiáng)于日間。
凌慧(1987-),女,黑龍江省黑河市人,南京信息工程大學(xué),碩士生,助理工程師.
P463.1
A
1002-252X(2015)04-0014-01
2015-9-1