天津地区城市热岛效应研究

【摘要】：本文应用2008年天津市14个自动气象站的逐小时观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°逐日再分析资料、北京站探空资料和地面常规气象观测资料,对天津市热岛效应的时空特征进行了分析,同时研究了不同天气条件下天津市热岛效应的变化特征,并着重分析了云量、云高、风向、风速和相对湿度因子与天津市热岛强度的相关性,最后根据环流形势、天空状况、风力等级和天津市区站与11个周边站的温差,对天气类型和热岛类型进行了分类统计。主要结论如下： (1)2008年天津市热岛强度的日变化和季节变化特征显著,并且天津市热岛强度与城郊站的选择方法有密切关系。2008年和四季的天津市热岛强度的日变化趋势基本一致,在午夜和日出前分别有一个峰值,白天午后有一个谷值,秋、冬季热岛的日变化明显大于春、夏季,热岛强度冬季最强,秋季次之,夏季最弱。2008年天津市区站分别与11个周边站温差的日变化特征为：日最大温差总体为由西北内陆站向东南沿海站减小,白天沿海站达到弱热岛标准,近郊站为无热岛和弱热岛,远郊站为弱热岛,夜间沿海站为无热岛和弱热岛,内陆近郊站和远郊站均为弱热岛和强热岛。天津市区站分别与11个周边站的温差值,秋季各站差异最大、冬季次之、夏季最小；天津市区站与沿海站和内陆站的温差季节变化相反,分别为“春夏强,冬秋弱”、“秋冬强,春夏弱”。 (2)本文分析了云、空气湿度、风、降水等气象要素与天津市热岛强度的相关性,以及近地面辐射逆温强度、海陆风环流、锋面过境对天津城市热岛效应的影响。在整个对流层相对湿度很小,有弱的西北风的晴朗夜晚常出现强热岛；春、夏季海陆风和锋面过境常使得天津市热岛强度大幅下降,冷空气分别从东南和西北方向向城区输送,从而削弱了城市热岛效应,在冷锋过境后的第三天到第四天的夜间,天津市平均热岛强度通常将达到-个峰值,并且天津市热岛强度与海风向内陆传播的距离有密切关系；对天津市热岛强度与天津站的云量、云高、风向、风速和相对湿度的多元线性回归分析表明：风速是影响天津市热岛效应的最显著的气象因子,但总体而言气象要素对天津城市热岛效应的影响相对较小。 (3)最后通过统计分析,得到了2008年天津市区站与11个周边站的温差类型不同时,天津站最常出现的天气类型,以及不同天气类型下,天津市区站与11个周边站温差出现频率最多的类型。