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北京地区不同城市热岛指标和城市效应研究方法的对比分析

城市热岛效应,冠层城市热岛,地表城市热岛,城市效应

城市热岛效应是城市气候的突出现象之一，由于观测手段差异和数据代表性不同，对城市热岛存在多种定义，其中冠层热岛和地表热岛应用最广泛，但两者间比较工作开展较少。“城市效应”是城市的出现对一个地区气候的影响，城市热岛属于城市效应的表征之一。分离“城市效应”常用的方法有“城乡差异”和“城市化前后对比”两种，二者分别从观测资料的空间和时间差异入手，目前对两种方法结论的一致性分析尤为欠缺。本文以北京地区为研究对象，利用地面气象站和卫星遥感观测数据，对比分析了该地区冠层热岛和地表热岛的数值与变化情况，并进一步分析了分离“城市增温效应”两种方法的可比性，结果表明：（1）2009-2017年北京地区五种热岛指标均值比较为：日间地表热岛最大，其次为最低气温冠层热岛和夜间地表热岛，平均气温冠层热岛再次，而最高气温冠层热岛远小于前四类。（2）以通州站为例，1980-2017年用以分离“城市增温效应”的城市化前后差异和城乡对比两种方法的结果分别为0.65°C/(10a)和0.61°C/(10a)，结论基本一致，虽然由于乡村站平均气温受到城市化影响，城乡对比法存在低估现象，但误差可接受，两种方法仍有相互替代性。