我国三大城市带城市化气候效应的检测与对比
摘要
城市气候就是在区域气候的背景上,经过城市化后,在城市的特殊下垫面和城市人类活动影响下而形成的一种局地气候。从包含多种时空尺度的实际观测资料中提取出局地尺度的城市化气候效应,是城市气候研究的基本问题,也是探寻城市气候形成原因和物理机制的基础。京津冀城市带、长江三角洲城市带和珠江三角洲城市带是我国人口最为密集、城市化水平最高、城市发展速度最快的地区。研究这三大城市群的气候效应不仅具有重要的理论意义,还有很强的实际应用价值。本文利用国家基本、基准站1951-2009 的逐日气候数据和1986-2008 的城市人口资料,建立了一种新的城市化指标,采用典型城市与区域平均对比及EOF 空间模态对应的方法,检测了京津冀城市带、长江三角洲城市带和珠江三角洲城市带中的典型城市及区域整体的城市化气候效应,并对三个城市群区的特征进行了比较。结果表明:城市化使典型城市的平均气温和最低气温显著升高;按照城市化效应的季节变化、日变化特征,以及对极端高温的影响,城市化气候效应特征可以分为“冷季型”、“暖季型”和“过渡季节型”三种类型。长三角地区的城市化效应最强,京津冀次之,珠三角最弱。城市化对降水的作用在三个地区各不相同,主要体现在极端强降水事件上;随着城市化进程的加快,京津冀地区变得更加干旱,长三角和珠三角地区更加湿润。长三角地区与京津冀地区城市化效应的共同点为平均气温和夜间气温升高,春、秋两季表现出显著的城市化;不同点是长三角夏季强于冬季,最高气温明显升高,京津冀冬季强于夏季,最高气温无明显变化。