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1.
用北京地区20个气象观测站41年(1960~2000年)的年平均气温记录,研究了北京地区的大尺度气温变化及其热岛效应.结果认为,(1)北京地区气温的年际变化具有大尺度的特点,1981年是显著的跃变点,跃变点比跃变前北京地区气温增加了0.55℃,近40年的增温率为0.25℃/10年.(2)北京城市热岛效应具有典型性.1960~2000年北京城市热岛平均强度接近1℃.随着北京城市建设和城市化速度的加快,北京城市热岛强度也在明显地增加,近40年热岛强度的增温率为0.31℃/10年. 相似文献
2.
利用近50年华北地区26个站逐月降水观测资料和全球大气海洋分析资料,分析了华北降水的年代际变化特征及其和全球海气系统年代际变化的关系.对华北降水距平指数变化分析表明,近50年来华北降水具有减少的总体趋势,叠加在该趋势之上的是年代际变化,其中1965年和1980年发生了两次跃变,使得20世纪80年代干旱尤为严重.在对华北地区降水年代际变化特征分析的基础上,揭示了与华北降水年代际异常相伴随的大气环流和上层海洋热力异常型.结果表明,华北降水年代际异常与太平洋上层海洋热力状况异常有显著关系,主要表现为太平洋年代际振荡（PDO）与华北降水异常的相关.在年代际时间尺度上,华北干旱与上层海洋热力及大气环流异常的配置关系如下：当华北地区干旱时,则热带中东太平洋海温偏高,北太平洋中部海温偏低,即太平洋上主要表现为PDO暖位相,全球大部分地区（包括华北地区）气温偏高,青藏高原地区气温偏低,日本北部及东西伯利亚气压异常偏低,华北及其以南大片地区气压偏高,华北地区由异常西北风控制,不利于水汽向华北地区输送. 相似文献
3.
本文以超大城市上海为例,分析了近50年四季城郊温差的总体变化趋势,同时利用城市化进程中4个年份(1987、1990、1997和2004年)9个气象站的气温数据,重点研究了上海地区热岛效应的季节变化特征及年际差异.结果表明,近50年来上海城郊温差逐年显著增长,年平均热岛天数频率为86.0%,年平均热岛强度为1.17 ℃,秋季热岛频率和强度高于其他季节,累积热岛强度也最大.不同时刻热岛的特征表明,夜间热岛(2∶00,20∶00时刻)累积强度在四季都较大,在春、夏季14∶00时刻热岛累积强度较大,而在秋、冬季8∶00时刻热岛累积强度较大.进一步分析表明,热岛效应的四季差异主要在于较强热岛和强热岛出现频率的差异;秋季大气最稳定的F类型比例较高可能是热岛效应更加显著的原因之一.四个年份对比分析表明,1997年之前的三个年份,热岛效应的四季差异比较显著.之后,随着年代的推移,四季累积热岛强度逐渐趋于均化,并且夏季低强度热岛有向中强热岛和强热岛转化的趋势,一定程度上反映了夏季人为热的贡献. 相似文献
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利用美国NCEP再分析月平均资料及我国华北地区26个测站月降水资料,采用奇异值分解（SVD）方法,研究了华北降水的年代际和年际变化特征与北半球大气环流的联系.结果表明,首先对降水和大气变量资料作相应时间尺度的分离是非常必要的,否则所得到的SVD结果不能反映年代际变化特征而只能反映年际变化特征;华北降水年代际和年际变化对应的大气环流异常有明显的差异;对应发生在20世纪70年代后期华北降水的一次年代际跃变,环流场均存在明显的跃变,而且有一个从地面向对流层上层传播的过程. 相似文献
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北京城市热岛“尺度”变化与城市发展 总被引：19，自引：1，他引：19
用北京地区20个气象观测站、1960~2000年的温度资料研究了北京城市热岛的季节变化, 年际变化, 进而用北京的城市化指数, 讨论了它与热岛强度与尺度范围变化之间的关系, 得到如下几点结论: (i) 北京城市热岛存在明显的季节变化, 其中以冬季为最强, 春、秋季次之, 夏季为最小, 城市热岛的季节变化主要发生在市区, 冬季市中心的温度在0.8℃以上, 夏季只有0.5℃. (ii) 北京城市热岛强度具有清楚年际增温, 年平均热岛强度的增温率为0.3088℃/10a, 其中冬季的增温率最大, 春、秋季次之, 夏季为最小, 热岛强度的增加主要由市区的温度上升引起的. (iii) 改革开放以来, 城市化指数成几十倍乃至百倍的增长, 热岛强度也出现了跃变式的增加, 且随城市建筑群扩大, 热岛“尺度”范围亦显著扩大. (iv) 城市化指数的年际变化与城市热岛强度的年际变化非常相似, 具有良好的线性关系, 它们与热岛强度之间的相关系数都已超过了0.1%信度. 相似文献
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利用1971～2000年北京20个气象观测站逐日４个时次（02:00、08:00、14:00、20:00）的温度资料，选取具有代表性的城区和郊区多个站点的平均值对北京城市化进程对城市热岛效应的影响、城市热岛强度的日变化和长期变化进行了研究.分析结果指出：（1）北京城市热岛强度和总人口对数呈线性相关关系，其长期变化相关系数为076；（2）北京城市建成区的范围与城市热岛影响范围呈同步变化趋势；(3)不同时次城市热岛强度的长期变化指出，北京城市热岛强度以平均每10年022℃的速率加剧，其中1999年北京热岛强度达113℃（夜间，02:00）；(4)夜间热岛强度明显大于日间.就10年平均而言, 20世纪80年代和90年代夜戒热岛强度均超过05℃；(5)一天4个时次热岛强度的季节变化趋势基本一致，均表现为冬季强、夏季弱.并且，夜间02:00时热岛最强，中午14:00时热岛最弱. 相似文献
7.
利用地球日长（LOD）资料和美国环境预报中心/国家大气研究中心（NCEP/NCAR）的气象要素资料，统计分析发现1962-2010年LOD的变化和北半球中纬度地面温度均存在明显的十年以上的波动周期.相关分析、合成分析等统计方法均检测到LOD与中纬度地面温度的显著负相关关系，当地球自转速率加快时，北半球中纬度地面增温；反之，中纬度地面降温.小波功率谱和交叉谱分析则确定二者的相互关系属于准20年周期尺度上的年代际变化联系，并且LOD的变化超前于地面温度的变化大概3~4年.平均而言，LOD的变化可带来中纬度地面温度0.2℃的降温（或增温）.通过对大气相对角动量、纬向风场、海平面气压场的年代际合成分析，揭示了LOD与地面温度的年代际联系形成的具体物理过程.当地球自转加速时，北半球高低纬度经向温差梯度减弱，热带地区向极地扩展，造成北半球中纬度地区地面增温；地球自转减速时段相反，经向温差梯度增强，热带地区向赤道收缩，中纬度地区地面降温. 相似文献
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众多研究表明,太平洋年代际振荡(PDO)与东亚季风以及我国气候的年代际异常存在显著影响,然而其影响途径及机制仍不明确.本文分别分析了年代际尺度上的太平洋年代际振荡(PDO)、南北半球际大气质量振荡(IHO)以及东亚季风的变化特征,据此建立了三者之间的关系,并进一步分析了它们对我国东部冬夏两季年代际气候异常的影响,所得主要结果包括:(1)PDO与IHO以及东亚季风强度具有明显的年代际波动特征,三者之间存在较好联系,其中它们在70年代和90年代后期处于负位相,而在80年代至90年代中期均处于正位相期.PDO和IHO对全球大范围的低层气温异常,以及大气质量迁移尤其是东半球30°S-50°N区域的质量变化具有显著并且空间一致的影响;(2)当PDO为正位相时,整层大气质量年代际异常呈偶极型的自东半球向西半球太平洋区域输出,造成了南北半球际以及海陆间大气质量迁移,同时引起Walker环流的上升和下沉支位置变化,以及越赤道大气质量流的向北异常输送,并由此建立起东亚季风与PDO和IHO之间的联系;(3)PDO年代际异常与冬夏季节蒙古地区地表气压变动存在密切联系.当PDO指数增强时,冬夏季850hPa均出现显著反气旋风场异常,并在我国东部形成异常北风,从而显著影响东亚冬夏季风强度变化.与之对应,PDO指数与我国东部大部分地区的站点气温、降水的年代际分量保持显著的同期相关. 相似文献
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利用我国160站降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了前冬北太平洋涛动（NPO）在20世纪70年代中期发生年代际突变前后与淮河流域夏季降水的联系.研究发现两者之间的对应关系具有明显的年代际变化.20世纪70年代中期以前,前冬NPO与淮河流域夏季降水为显著的负相关,之后这种关系明显减弱.本文进一步探讨了20世纪70年代中期突变前后与前冬NPO异常相联系的大气环流场的变化.结果表明,在年代际突变前,当前冬NPO偏强（弱）时,夏季西太平洋对流层低层为异常气旋（反气旋）型环流控制,淮河流域上空大气异常下沉（上升）,同时向淮河流域的水汽输送减弱（加强）,这些条件不（有）利于淮河流域降水的发生,淮河流域夏季降水因而偏少（多）.在年代际突变后,前冬NPO异常对后期夏季与淮河流域降水相关联的大气环流系统的影响变得不明显,从而减弱前冬NPO与夏季淮河流域降水的联系. 相似文献
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近50年来内蒙古查干淖尔湖水量变化及其成因分析 总被引：1，自引：1，他引：0
内蒙古查干淖尔湖是位于季风边缘区干旱与半干旱过渡带的封闭湖泊,对气候变化响应极为敏感.利用1958-2010年的查干淖尔湖21期遥感影像以及湖泊流域1955-2010年的3个气象站点和1个水文站点的气温、降水、蒸发和径流等数据,分析查干淖尔湖近50余年的湖泊水量、面积/水位波动及其原因.结果表明,近50年来在区域气候暖干化的背景下,查干淖尔湖不断萎缩,流域生态环境退化.1958-2010年湖泊容积以2×106m3/a的速度锐减66.9%(从124.1×106m3降到41.1×106m3),湖泊面积缩小73.3%(从105.3 km2降到28.1 km2),平均缩减速度为1.8 km2/a;流域年均气温上升了2.5℃,年降水量下降了36.6 mm.湖泊水量与流域气温和蒸发量显著负相关.查干淖尔湖分为东西两部分,中间由天然堤坝相连,东湖在水闸的人为控制下水位波动范围不超过1 m.西湖水位波动则相对剧烈,湖面下降7.6 m,于2002年彻底干涸,湖盆裸露,已成为盐尘暴、沙尘暴源地. 相似文献
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本文以北京气象站长期地面气温观测资料为例,发展了一种无早期参考序列条件下城镇站城市化偏差评价和订正方法.首先对北京站逐月平均最高、最低气温资料进行质量控制和均一化处理,并借助卫星遥感亮度温度资料遴选附近乡村站;然后利用最近3年逐时地面气温资料,计算观象台和5个乡村站各月平均地面气温的差值,把其作为北京站1915-2012年期间的城市化累积影响;最后假设城市化累积影响在整个研究时期呈匀速增长,采用线性订正法对地面月平均气温序列中的城市化偏差进行订正.分析表明：资料均一化处理后,北京站近百年最高、最低和平均气温多年平均值有所下降,气温日较差则有所提高,但三种年平均气温序列增温趋势和年平均气温日较差序列下降趋势有所增强.北京站年平均最低气温、平均气温和气温日较差序列中均存在较大的城市化累积影响,其中最低气温和平均气温四个季节均为正值,冬季最大,秋季次之,夏季最小,四季和年平均气温日较差均为较大的负值.订正城市化偏差后,最低气温和平均气温增加速率均明显下降,年平均气温日较差下降趋势则明显变弱. 相似文献
12.
Urbanization influences hydrologic cycle significantly on local, regional even global scale. With urbanization the water resources demand for dense population sharpened, thus it is a great challenge to ensure water supply for some metropolises such as Beijing. Urban area is traditionally considered as the area with lower evapotranspiration (ET) on account of the impervious surface and the lower wind speed. For most remote sensing models, the ET, defined as latent heat in energy budget, is estimated as the difference between net radiation and sensible heat. The sensible heat is generally higher in urban area due to the high surface temperature caused by heat island, therefore the latent heat (i.e. the ET) in urban area is lower than that in other region. We estimated water consumption from 2003 to 2012 in Beijing based on water balance method and found that the annual mean ET in urban area was about 654 mm. However, using Surface Energy Balance System (SEBS) model, the annual mean ET in urban area was only 348 mm. We attributed this inconsistence to the impact of anthropogenic heat and quantified this impact on the basis of the night-light maps. Therefore, a new model SEBS-Urban, coupling SEBS model and anthropogenic heat was developed to estimate the ET in urban area. The ET in urban area of Beijing estimated by SEBS-Urban showed a good agreement with the ET from water balance method. The findings from this study highlighted that anthropogenic heat should be included in the surface energy budget for a highly urbanized area. 相似文献
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K. Giannopoulou M. Santamouris I. Livada C. Georgakis Y. Caouris 《Pure and Applied Geophysics》2010,167(11):1433-1449
The present paper investigates the impact of canyon geometry on the temperature regime and nocturnal heat island development
in the very dense urban area of Athens, Greece. Detailed measurements of air temperature have been carried out within three
deep urban canyons of different aspect ratios (H/W = 3, 2.1 and 1.7) during the night period of the summer and autumn of 2007. An analysis was carried out to investigate the
relative impact of the canyon geometry, the undisturbed wind velocity, ambient temperature, and cloud cover on the development
of a nocturnal heat island. A clear increase of the median, maximum and minimum values of the cooling rates has been observed
for decreasing aspect ratios. Under low ambient temperatures, high wind speeds correspond to a substantial rise of the cooling
rate in the urban canyons mainly because of the increased convective losses. On the contrary, cooling rates decrease substantially
under high-undisturbed wind speeds and ambient temperatures because of the important convective gains. The impact of cloud
cover was found to be important as cloudy skies cause a substantial decrease of the cooling rates in the urban canyons. Comparisons
were performed between the temperature data collected in the three studied urban canyons and temperatures recorded in an urban
as well as a suburban open space station. 相似文献
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An intelligent data-driven method is used in the present study for investigating, analyzing and quantifying the urban heat island phenomenon in the major Athens region where hourly ambient air-temperature data are recorded at twenty-three stations. The heat island phenomenon has a serious impact on the energy consumption of buildings, increases smog production, while contributing to an increasing emission of pollutants from power plants, including sulfur dioxide, carbon monoxide, nitrous oxides and suspended particulates. The intelligent method is an artificial neural network approach in which the urban heat island intensity at day and nighttime are estimated using as inputs several climatic parameters. Various neural network architectures are designed and trained for the output estimation, which is the daytime and nighttime urban heat island intensity at each station for a two-year time period. The results are tested with extensive sets of non-training measurements and it is found that they correspond well with the actual values. Furthermore, the influence of several input climatic parameters measured at each station, such as solar radiation, daytime and nighttime air temperature, and maximum daily air temperature, on the urban heat island intensity fluctuations is investigated and analyzed separately for the day and nighttime period. From this investigation it is shown that heat island intensity is mainly influenced by urbanization factors. A sensitivity investigation has been performed, based on neural network techniques, in order to adequately quantify the impact of the above input parameters on the urban heat island phenomenon. 相似文献
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Spatio-temporal variation and abrupt changes for major climate variables in the Taihu Basin, China 总被引：3，自引：2，他引：1
Liu Liu Zong-Xue Xu Jun-Xiong Huang 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2012,26(6):777-791
Long-term trend and abrupt changes of major climate variables in the Taihu Basin were investigated based on the mean, maximum and minimum air temperature, diurnal temperature range (DTR), precipitation, relative humidity and sunshine duration at six meteorological stations from 1954 to 2006. Results showed that the long-term trend for annual precipitation was not statistically significant during the past 53?years, but a wetter tendency was detected and the increasing centre for annual precipitation was located in the southeast of the study area. Mean air temperature has increased by 1.43°C, similar trends were also identified for maximum and minimum air temperature, which have increased by 1.06 and 1.54°C, respectively, while DTR exhibited a slight decreasing trend with a rate of about ?0.09°C/(10?year). The annual mean relative humidity and sunshine duration exhibited a decreasing trend, with Kendall slope values of ?0.99%/10?year and ?7.797?h/10?year, respectively. Examination of long-range dependence showed that all climate variables exhibited strong persistence at annual scale except minimum air temperature. Detection of abrupt changes using nonparametric Mann–Kendall and Pettitt methods showed different results. Abrupt changes occurred in the 1980s and 2000s for annual precipitation using the nonparametric Mann–Kendall method, while no abrupt changes were detected using the Pettitt method. Abrupt changes of temperature and relative humidity took place in the early 1990s using the nonparametric Mann–Kendall method, which occurred in the late and mid 1980s using the Pettitt method, while abrupt changes of sunshine duration and DTR detected by two methods occurred in the similar period. The result will be helpful for local flood control and drought relief in urban planning and construction under future global climate change. 相似文献
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城市热岛效应下浅层土中混凝土的酸腐蚀试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对城市热岛效应引起城区浅层土地温场升高这一观测结果,采用室内快速模拟试验方法,对城区酸性土壤腐蚀混凝土材料的温度效应开展了试验研究。试验研究了在温度为5℃、20℃和40℃条件下,混凝土试样在酸浓度分别为0%、5%和10%的沙土介质中放置30d、90d后的抗压强度变化规律,并对混凝土试样在腐蚀过程中的腐蚀系数变化规律和微观机理进行了分析;最后,对南京城区热岛效应环境下浅层土中混凝土材料酸腐蚀的强度变化规律进行了分析。试验结果表明,在同一腐蚀浓度下,混凝土试样抗压强度的下降速度随着温度的升高而不断加快,其腐蚀系数也随着温度的升高而不断增大;腐蚀介质的浓度越大,环境温度对混凝土腐蚀系数的影响就越明显;在温度为40℃、硫酸浓度为10%的沙土中放置30 d后,混凝土的腐蚀系数K达到45.21%,约是在5℃条件下腐蚀系数的2倍,相当于环境温度每上升1℃,混凝土腐蚀系数平均增加0.64%。该研究成果对于减轻城市热岛效应对岩土工程的影响具有重要意义。 相似文献
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对柯坪地电阻率台整点观测数据进行FFT变换,计算出其年变周期约为305.5 d;分析了观测区地下水位、气温的变化以及下伏地层的影响系数与年变间的关系,最终明确柯坪地电阻率台观测数据的反常年变形态是由测区特殊的电性结构引起的。 相似文献