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）

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

1　引言

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。

2　研究方法和數(shù)據(jù)采集

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

3　結(jié)果分析

（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。

4　結(jié)論

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

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1002-252X（2015）04-0014-01

2015-9-1