曹品偉
(七臺河市氣象局,黑龍江 七臺河 154600)
隨著經濟發展,城市規模的不斷擴大,不同程度地影響著城市氣候。在城市氣候變化中,首先表現為市區與郊區氣溫的差異,形成城市熱島效應。熱島效應在各大城市均有表現,已經廣泛引起學者們的關注。七臺河市作為黑龍江省的中小城市,在城市建設不斷發展的同時,十分注重環境建設,2008年七臺河市在黑龍江省率先提出創建國家級山水園林城。七臺河市區的城市熱島效應特征研究,對城市建設規劃有重要的意義。
選取七臺河國家氣象觀測站(代表七臺河市區)和七臺河市相鄰的北興氣象觀測站1994-2010年的逐日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫和4個定時觀測時次的氣溫值,采用統計學方法,對市區和郊區的溫度差異及其變化特征進行對比分析。
在1994-2010年的17 a中,七臺河市的平均氣溫比郊區偏高1.2℃,平均最高氣溫偏高0.7℃,平均最低氣溫偏高1.9℃(表1)。由此可見,城市熱島效應最明顯表現在對最低氣溫的影響,其次是對平均氣溫的影響,而對最高氣溫的影響相對較弱。

表1 1994-2010年七臺河市區與郊區溫差變化對比表(單位:℃)
1994-2010年,七臺河市區與郊區的平均氣溫差在平均值上、下波動(圖 1),1999、2003、2007 年為 3 個波峰,存在一個5 a左右的周期變化,2003年市區與郊區平均溫差最大為1.6℃,2002、2005、2010年市區與郊區平均溫差最小,均為1.0℃,近 3 a(2008-2010年)市區與郊區溫差分別為1.2、1.1、1.0℃,呈逐年下降趨勢。
七臺河市城市熱島效應四季差異明顯。從表2可看出,七臺河市春季、秋季、冬季熱島效應相對較強,尤其對秋季最低氣溫的影響上,17 a的秋季平均最低氣溫差為2.3℃;最弱的季節是夏季,平均氣溫差均為0.6℃。

圖1 七臺河市區與郊區年平均氣溫差年際變化

表2 七臺河市區與郊區溫差季節變化對比表(單位:℃)
國內外許多城市的觀測資料都證明在晴天穩定天氣下熱島效應都是夜間強、白晝弱。分析七臺河市1994-2010年02、08、14、20時4個觀測時次的年平均城郊氣溫差異發現,七臺河市城市熱島效應的日變化較大,并符合夜間強、白晝弱的特點 (圖2),02時城郊溫差最大,達到1.5℃,14時最小,城郊溫差僅為0.5℃。

圖2 七臺河市區與郊區熱島效應日變化
統計分析表明,七臺河市城市存在一定程度的熱島效應,1994-2010年,市區比郊區的平均氣溫偏高1.2℃,七臺河市城市熱島效應主要表現在對最低氣溫的影響,對最高氣溫的影響相對較弱,17 a中市區比郊區的年平均最低氣溫偏高1.9℃。七臺河市城市熱島效應四季差異較大,春季、秋季、冬季熱島效應相對較強,分別為1.1、1.2、1.3℃,秋季最低氣溫的影響較大,秋季的平均最低氣溫城郊溫差達2.3℃。熱島效應最弱的是夏季,平均氣溫差為0.6℃。七臺河市熱島效應具有明顯的日變化,夜間強,白天弱。