简介:利用高密度自动观测站逐时气温资料和NCEP再分析资料,按照客观的标准选择参考站,分析2010年7月2~6日北京一次极端高温过程中城市热岛强度(IUHI)对城区地面气温时空分布的影响。此次高温过程连续5日的日最高气温均超过35.0°C,为北京站1951年以来连续5日平均最高气温的最高值。大陆暖高压控制我国大部分地区,北京处于高压脊前,西北气流下沉增温,加之气流越山引起的焚风效应,是导致此次极端高温过程发生的环流背景。但受城市热岛效应影响,最高、最低和平均气温的空间分布均出现了以城区为中心的高值区,从城区中心向郊区平均IUHI逐渐减小,最低气温IUHI较大,四环线以内5日平均IUHI达到2.93°C,四、五环线之间1.87°C,五、六环线之间1.43°C;最高气温IUHI较小,但四环线以内,四、五环线之间和五、六环线之间5日平均IUHI仍分别达到1.45°C、0.96°C和0.72°C。在7月3~6日夜间,四环内IUHI极值均在3.00°C以上,特别是7月6日凌晨达到5.50°C;白天IUHI相对较小,其中2日早晨甚至还出现了负值。城区各地带IUHI日变化规律几乎同步,具有两个相对稳定阶段和两个快速变化阶段。稳定的强IUHI阶段从21:00(北京时间,下同)持续到次日05:00,稳定的弱IUHI阶段从08:00至18:00;05:00至08:00是IUHI快速℃衰减阶段,而18:00至21:00是IUHI快速上升阶段。因此,城市热岛效应对北京城区夏季单次极端高温过程的强度及其空间分布具有显著影响,在很大程度上加重了城区特别是中心城区的高温影响。
简介:全球气候变化对全球自然系统和社会经济产生了显著的影响,近百年来的气候变暖已经成为既定的科学事实。目前,世界各国对于发展低碳经济、建设低碳城市及承担碳减排任务以应对气候变化的共识不断得到加强,在此背景下,低碳社会、低碳生活等理念为人们所广泛关注和推崇。本文综述了气候变化的科学事实、碳排放与城市化之间的内在联系;阐述了低碳经济、低碳城市、"脱钩"理论、环境库兹涅茨理论、生态足迹和碳足迹理论的理论内涵;评述了目前低碳城市发展水平的测度指标体系、计算方法和评价标准,重点分析了人均碳排放、碳生产率、碳排放强度和碳能源排放系数等城市低碳发展水平指标,以及DPSIR模型、生态足迹模型、主成分分析和层次分析综合模型等低碳发展水平评价模型。最后,提出了目前该研究领域存在的科学问题,展望了未来的研究重点和发展方向。
简介:对1998年7月至1999年6月北方15个大型城市空气质量监测结果进行了分析。结果表明:(1)中国北方大型城市(北京除外)大气中的首要污染物是总悬浮颗粒物,年平均发生频数在70%~100%之间。(2)各大城市空气质量为Ⅱ级的发生频数均在夏、秋季高,春、冬季低。局地因素(当地的气象条件、地貌状况、植被分布以及人们的活动状况)是形成这种季节变化的主要原因。(3)空气质量为Ⅲ级的发生频数不同城市有不同的季节性。除局地因素的影响外,邻近城市之间的相互输送是一个主要原因。(4)各大城市空气质量IV级的发生频数均在春、冬季高,夏、秋季低。春、冬季节北方多大风或强风天气引起西北干旱区沙、尘的长距离输送是产生这种季节变化的根本原因。这也说明西北干旱区的绿化、固沙工作迫切需要加强。
简介:利用2014年9月—2015年8月环境保护部对外发布的兰州市6种污染物实况监测数据,对同时期CUACE模式的24h预报结果进行误差分析,并通过误差滚动线性回归订正方法进行检验订正。结果表明:(1)兰州市的首要污染物以PM10为主,其次是PM_(2.5);(2)CUACE模式对SO2的预报及对O_3、NO_2、PM_(2.5)和PM_(10)预报为2级时,等级预报准确率较高,预报结果可直接使用;(3)模式对O_3和CO预报1级时,采用10d误差滚动订正后等级预报准确率可提高1.1%~5.5%;(4)模式预报其它要素的其它级别时采用5d或10d误差滚动订正后再加上或减去一定值后,等级预报准确率可提高8.7%~75%。
简介:利用2009年7月至2010年6月辽宁中部城市沈阳、鞍山和本溪大气成分站能见度与颗粒物连续监测资料,分析能见度变化特征及其与颗粒物的相关关系。结果表明:辽宁中部各城市能见度具有明显的月和季变化,峰值出现在3月或5月,谷值出现在12月或1月;各城市的能见度与颗粒物PM10、PM2.5和PM1的质量浓度均呈负相关关系,但其最优拟合关系方程及决定系数R2不同。从拟合方程来看,沈阳市雾霾污染时采用倒数曲线y=b1+b1x拟合效果相对较好,全年采用指数曲线y=b0e^b1x拟合效果较好;鞍山市采用对数曲线y=b0+b1lnx或指数曲线y=b0e^b1x拟合效果较好,本溪市采用倒数曲线y=b0+b1/x或对数曲线y=b0+b1lnx拟合效果较好。从决定系数R2来看,沈阳和本溪市能见度与颗粒物的质量浓度总体相关最好,鞍山市能见度与颗粒物质量浓度总体相关性相对较差。颗粒物细粒子PM2.5和PM1拟合的能见度效果较好,且在雾霾污染时拟合效果更好,说明细粒子对能见度的影响更明显。
简介:通过高分辨率卫星夜间灯光数据获取最新的城市地表分布,并利用高分辨率数值模式对2013年8月14~16日太原区域的一次高温过程进行研究,探讨城市下垫面扩张对大气边界层的影响。结果表明:基于DMSP/OLS夜间灯光数据对模式中地表参数修正后,能够更准确地反映太原主城区和高速公路沿线小规模建筑群的扩张,有效改善了模式的预报性能,显著提高对近地面气温、地表温度的预报能力。城市下垫面的扩张,使城区夜间升温明显,热岛强度增强。与1992年的城市化状况相比,晴空天气条件下,2012年太原城区夜间气温上升5℃,热岛强度升高2~3℃。城市下垫面扩张,改变了地表能量分配关系,使得地表感热传输明显加强,潜热通量明显减弱,城市冠层作用下的储热能力增强。边界层内部湍流交换、水汽输送等的进一步研究表明:城市地表水汽输送减弱,边界层水汽含量减少,2~4km高度的水汽含量增加,湍流动能的影响高度增高,湍流混合加剧;14:00,城区边界层高度抬高了800m,城市上空混合层加深,持续时间更长。
简介:用石家庄站和同纬度城镇站(深州、晋州)1957—2010年的观测资料分析闷热日数、闷热指数的年代际变化和两站间的差异,以及14时气温、相对湿度和绝对湿度的年代际变化。结果表明:1957—2010年,石家庄的闷热天气呈增多趋势;城镇站则表现出多-少-多的双峰型演变。石家庄的闷热天气与14时气温的变化一致,闷热程度增强,气温起主要作用;深州的闷热天气与14时气温和湿度变化有关,且湿度起主要作用。受城市化的影响,石家庄的热岛效应自20世纪80年代末开始逐渐强于深州,干岛效应20世纪90年代中期以后明显加强。石家庄闷热天气主要由城市热岛效应和全球变暖引起,城市干岛效应引起的湿度下降抵消了一部分闷热天气发生的可能性。
简介:城市化水平预测与减缓及适应气候变化研究息息相关。基于国家统计局2005—2015年全国各省区城镇和乡村人口,以各省区2015年人均地区生产总值为指标进行分组,结合IPCC5种共享社会经济路径(SSPs)的发展特征设置模型参数,运用Logistic模型预测了我国各省区2016—2050年城市化水平。结果表明,到2050年,各省区(除天津、北京、上海、西藏外)在5种典型SSPs下城市化水平收敛于75%左右。其中,SSP1、SSP3、SSP4、SSP5路径下,各省城市化水平比较趋同。而在SSP2路径下,全国总体上从东部到西部城市化程度逐渐降低,空间分布具有明显梯次递减性。5种SSPs路径下城市化速度方面,基本上呈现出中西部快而东部慢、西南快而东北慢的空间分布格局。同时,高收入省份不同路径下的城市化水平差别小,而中低收入省份的差别较大。
简介:利用北京、上海、兰州、香港和南京5个城市街道灰尘与大气细颗粒物(PM2.5)中各元素的含量,比较分析不同城市街道灰尘与PM2.5的元素组成特征,并利用对数浓度图和分歧系数法探究两者元素组成的差异及其与人为源元素的相关性。结果表明:5个城市街道灰尘和PM2.5中,元素Fe、Al、Ca、K、Na占绝大部分(街道灰尘约占97.48%,PM2.5约占90.11%),元素Ti、Mn、Zn、Pb、Cu、Cr和Ni仅占较小的比例(街道灰尘约占2.51%,PM2.5约占9.60%),元素As和Cd含量则更少(街道灰尘约占0.01%,PM2.5约占0.29%)。5个城市街道灰尘与PM2.5元素组成的分歧系数为0.627—0.801之间,平均值为0.711,处于较高水平,即城市街道灰尘与PM2.5的元素组成存在较大差异。人为源元素(Zn、Pb、Cu、Ni、As、Cd、Mn、K、Cr)在PM2.5中的富集程度高于街道灰尘,城市街道灰尘和PM2.5中人为源元素含量的相关性也较大(r=0.783,P〈0.01)。Al、Ti、Ca、Fe等典型的地壳元素中,仅Ti元素在街道灰尘中富集,Al、Ca和Fe元素有时富集在街道灰尘中,有时富集在PM2.5中,其含量也未呈明显相关。此外,内陆城市的Na元素在街道灰尘中富集,沿海城市的Na元素则多在PM2.5中富集。