关于我国中原地区大型城市做好“雨岛效应”污染防治的思考和建议

近年来,从中央到地方,对气候变化愈加关注。气候变化体现在两方面,一是全球气候系统中气候要素的平均态变化,二是变化的幅度发生改变,也即气候变率发生改变,就是极端天气气候事件的增多增加。而极端天气气候事件最终导致的则是环境问题的出现。可以说,气候变化对环境带来的影响是“牵一发而动全身”。因此,几乎全世界所有的权威科学机构都认为,气候变化引起的环境退化问题是地球系统当前所面临的最为重要和紧迫的问题。

郑州市雨岛效应多方法集成评估及量化研究

为研究城市化发展带来的雨岛效应问题,选用郑州市1978—2018年社会经济资料和1960—2020年逐日降雨资料,在利用六阶段论和“S”形曲线法分析郑州城市化发展水平的基础上,多方法并举构建雨岛效应评估方法体系;基于年降水量、年汛期降水量对郑州市雨岛效应进行趋势和周期变化分析,并引入标准化距离法量化评估雨岛效应。结果表明:郑州市中心城区雨岛效应在1997年和2004年有明显突变增强趋势;年降水量、年汛期降水量雨岛效应增强趋势分别持续4 a和10 a,且分别具有8~10 a、15~20 a的第一主周期和17~20 a、6~10 a的第二主周期;标准化距离法计算的年降水量、汛期降水量增雨系数标准化显化值分别为0.261和0.643,说明郑州市雨岛效应集中于汛期。

关于城市雨岛效应的研究

经济社会的快速发展和城市化进程的逐步推进,使得城市的雨岛效应越来越明显,洪涝灾害时有发生,给城市水安全问题带来一定的压力,防洪除涝建设尤为重要。常州市处于武澄锡低片和湖西片交界处,地理位置特别,西面有湖西高片洪水入侵,内部受运河来水威胁,东南方向遭太湖高水顶压,易形成高水围困、涝水外排受阻的境况。加之近年来城市化的影响,城市点暴雨强度增大,管网排水标准低;河道调蓄水面积减少,排水受阻,局部地区淹涝严重,防洪除涝压力大,防洪形势严峻。

上海城区雨岛效应及其变化趋势分析

选用1959-2007年上海市龙华站降水、气温资料及青浦、嘉定降水资料,运用累积曲线、距平统计和相对偏差对比等方法对上海地区降水量进行统计分析,并对上海市城区、郊区降水的时空特征进行对比。结果表明,上海城市气温和降水变化基本一致,城区、郊区降水存在显著差异,雨岛效应主要集中于5-10月汛期,21世纪城区、郊区降水差距有减小趋势。

城市化对青岛市崂山区雨岛效应的影响

针对城市化对雨岛效应的间接影响,以青岛市崂山区为例,在分析崂山区基本地形、水文气候状况的基础上,利用地表温度反演、土地利用分布、泰森多边形、回归分析等方法分析了崂山区城市化对雨岛效应的影响。结果表明,城区温度增高与降雨之间满足线性回归关系,可见城市化是崂山区雨岛效应的重要因素。

城市化对云南高原楚雄市近年来雨岛效应的影响研究

利用2010-2015年楚雄市城市和郊区共10个气象站点的降雨量资料,采用城市和郊区对比等方法分析楚雄市的降雨特征,运用灰色关联度分析各气象因子、人文因子与雨岛强度的关联程度。结果表明:楚雄市近年来雨岛效应明显,降雨中心主要位于城市及其下风方向的苍岭;当出现小雨和中雨,大尺度大气环流场比较弱的条件下,楚雄市城市雨岛强度较强;楚雄市干湿季分明,月降雨量主要集中在雨季,城市雨岛效应在雨季更显著。影响楚雄市雨岛强度的因素中,关系最为密切的人文因子则为城区面积,而关系最为密切的气象因子是日照时数,且人文因子占较大比重。

济南市极端降水特性与雨岛效应分析

利用济南市1985、2000和2015年3期Landsat遥感影像资料,监督分类获得每期土地利用类型,分析3个时期全市及中心城区建设用地面积变化情况.基于济南市24个降水站点1972-2016年的逐日降水数据,选取PRCPTOT、R30 mm、R50 mm、SDII、Rx5day和R95p 6个极端降水指标,运用Mann-Kendall趋势检验和Sen′s坡度估计,分析济南市汛期和年际尺度极端降水时空演变特征.结果表明:1985-2015年济南市建设用地增长迅速,全市范围扩增超5.5倍,中心城区范围扩增近2.0倍;随着城市化进程发展,济南市中心城区及商河站降水量逐时段增加,但中心城区降水量增速随着城市化发展放缓;年际尺度与汛期尺度的极端降水指标演变特征存在一致性,分别有4、5个站点降水序列具有显著变化趋势;中心城区与商河站极端降水指标均呈上升趋势,与城市化密切相关,其中,汛期中心城区的Rx5day和R95p均以1 mm·a^(-1)的速率不显著上升.以上事实表明,济南市可能存在一定的雨岛效应.

大连地区降水分布规律与雨岛效应

利用大连地区雨量和气温资料,通过多年平均降水量等值线图法、代表站数理统计法,从大连地区降水量地区分布规律及规律性改变分析入手,论述"雨岛效应"产生成因及地区形成机制。由此导致该地区降水分布中心由东北部山区向沿黄海岸的近海城市转移。

沧州城区雨岛效应及其变化趋势初步分析

为了给防洪除涝部门提供可靠的参考依据,科学地掌握城市雨岛效应变化规律以及对沧州市主城区的影响,采用对比分析方法,利用主城区以及郊区2012~2017年具有代表性的雨量站降雨资料,对全年、汛期(6~9月)以及汛期每个月降水增幅等进行了分析对比,结果:沧州市主城区存在雨岛效应,一般出现在6、8~9月,且与该市的城市化程度正相关。

邯郸城区“雨岛效应”初步分析

文章根据邯郸城区加密雨量站的汛期实测日降水量资料,初步分析出邯郸城区雨岛效应的明显存在及增水幅度,归纳出邯郸城区雨岛效应的主要产生时间和产生雨岛效应的临界降水量。分析结果可供水利、城建等部门规划和建设城市设施时进行参考,可为城市排涝、防洪等提供科学依据。

沧州市主城区“雨岛效应”分析研究

文章通过沧州市主城区以及郊区代表性雨量监测站实测降水量资料,采用对比分析的方法,初步分析了沧州市主城区时间和空间上的降水增幅;通过详细的对比分析研究,得出沧州市主城区确实存在雨岛效应;分析结果可供水利、城管、城市水文等部门或领域进行参考。

城市气候效应研究进展

城市是人类社会发展的必然产物。随着城市的快速发展,城市气候效应凸显,并对社会经济可持续发展和人体健康等造成影响。基于国内外已有的研究成果,综述了城市气候效应,包括城市热岛效应、雨岛效应、混浊岛效应、干岛效应和雷暴岛效应的研究历史、现状及其与城市化、天气气候变化的相互关系,并对未来城市气候效应的研究方向及技术方法进行了展望。

北京地区降水空间分布及城市效应分析

利用1971-2010年北京地区20个测站降水资料和城市发展数据,分析了北京地区降水的大尺度变化趋势及局地降水的城市效应特征。结果表明:(1)北京地区年降水量具有大尺度变化特征,其线性倾向率为-9.12 mm·(10a)-1;(2)城市化缓慢期城市对降水影响不明显,而快速发展期则表现出明显的雨岛效应,城市化不仅使雨岛增强,还对城市下风向降水有一定影响;(3)受盛行风及热岛环流的共同影响,北京地区不同季节局地降水表现出不同的分布形态;(4)城市化过程对城区局地强降水日数存在增加效应。

天津夏季降水演变规律及其城市效应

利用1956～2005年天津25个雨量站的月降水数据,借助累积距平、相关分析、Mann-Kendall秩次相关检验法等,分析了夏季降水的时空演变规律。在此基础上,结合ARCGIS空间分析功能,研究了天津雨岛效应的时空特征。结果表明:25个站点的年降水量70%以上集中在夏季,夏季降水倾向率均为负,60%的站点通过了显著水平检验。从加权平均得到的全市夏季降水序列得出1956～2005年倾向率为-24.7mm/10a,其中1956～1988年倾向率为7.6mm/10a,1989～2005年倾向率达-28.6mm/10a,由此可见天津夏季降水减少主要发生在近17年。又比较其不同历史时段的空间演变规律发现,夏季降水减少趋势北部山区大于南部平原,南部平原的市区大于市郊,呈现城市雨岛效应,特别是在20世纪70年代初期之后雨岛效应更加明显,且受降水的丰枯影响较大,丰水年雨岛现象明显,枯水年雨岛消失。

南京地区城郊降雨差异特征分析

利用2009—2013年南京市71个加密自动气象站逐时降水观测资料,对南京地区城郊降雨差异的特征进行了分析。结果表明:南京地区城市"雨岛效应"存在明显的季节差异,城市"雨岛效应"集中出现在6—8月,尤其是7月和8月,而南京地区其他季节城郊降雨无明显差异。对于不同量级的降雨,南京地区小雨、中雨和大雨的降雨量城郊差异均不显著;而城市化使南京地区6—8月暴雨和短时强降水的城郊差异较明显,城区暴雨发生频次和强度及短时强降水的发生频次均高于周边郊区,易形成城市洪涝灾害。城市化进程对一般性降雨的城郊差异影响较小,但城市化使城区夏季暴雨和短时强降水等灾害性降水事件明显加强。

北京地区降水年际变化及其城市效应的研究

用北京地区20个站近41年(1960—2000年)年降水资料讨论了北京地区年降水量大尺度年际变化特征及局地年降水距平的城市效应,主要结论有:(1)北京地区年降水量具有大尺度变化特征,其倾向率为-1．197／10a,相当于近41年北京地区年降水量减少了27．82 mm;(2)局地年降水距平百分比在城区附近为正距平中心,形成城市雨岛,其强度以0．6621%/10a增加,城市雨岛的年际变化与北京地区年降水量的年际变化趋势相反;(3)城市雨岛的变化还与天气过程强弱有关．当天气过程强(涝年)时,北京市区雨岛增强,当天气过程弱(旱年)时,北京市区雨岛消失．

常见的气候效应分析

地球表面上由各种原因引起的大气物理作用所表现出的气候效果叫做气候效应。大自然气象万千,气候效应繁多,有一些是大自然本身就存在的,有一些却是人为造成的。

我国城市内涝现状及成因思考

在全球气候变化和城市化进程加快共同作用下,城市内涝问题越来越严重。采用文献分析法对我国城市内涝现状进行分析,指出降雨频发、影响范围逐年扩大、城市内涝问题研究滞后等问题,从自然因素和社会因素两个方面分析了我国城市内涝的成因,认为全球气候变化导致暴雨异常频发、自然格局水循环系统遭受破坏、城镇化加剧了“雨岛效应”、社会水循环系统建设能力不足、城市内涝预警体系和应对措施不够完善,最后提出了解决城市建设可持续发展的建议。

北京地区自动站降水特征的聚类分析

利用2007—2010年北京123个自动气象站逐时降水观测资料,采用聚类分析方法,对北京的主城区、西部和北部区、东北区、东南区共分为4个区域的逐时降水时空分布特征进行了分析。结果表明:通过与实际地形和下垫面类型比较,自动站分类较为合理,避免了在区域划分方面的主观因素影响。主城区降水集中时段最为突出,集中出现在7月逐日20—00时,且降水强度最强,降水量较大,降水小时数不多。西部和北部区降水集中出现在6月逐日18—20时、7月逐日23时至次日03时,降水小时数最多,降水强度不大,降水量不大。东北区降水主要集中出现在7月逐日00—08时和17—23时,降水小时数较多,降水强度不大,降水量最大;东南区降水主要集中出现在7月的逐日02—04时,降水小时数少,降水强度较大,降水量较大。

西北地区城市化对城市气候环境的影响

以西北地区五个省会城市所在的地区为研究区域,分析了近50年西北地区城市气候的变化趋势,考察了城市发展对气候的影响,发现西北地区大城市存在显著的热岛效应、雨岛效应、干岛效应和暗岛效应。在此基础上建立了城市发展与城市气候变化之间的回归模型,证明西北地区城市发展对气候的影响不完全符合库次涅茨曲线特征。