典型河谷型城市冬季热场分布和热岛效应特征及其驱动机制研究——以兰州市为例

应用城市气候流动观测、定点观测、GIS空间分析等方法,模拟分析典型河谷型城市—兰州市的冬季热场、湿度场空间结构特征和演变规律;通过波文比系统观测实验,分析地-气能量交换过程和能量平衡特征,从根源上解释城市热场演变和城市热岛效应产生的能量驱动机制。利用观测数据,结合兰州城区和郊区气象台站1958-2004年的常规气象观测资料,分析冬季热岛强度的日、季节和年际变化特征,兰州市冬季热岛强度夜间强,白昼弱,一日中热岛强度最高的时段主要集中在子夜前后;个别时段的正午前后会出现短暂的城市“冷岛”现象;冬季热岛强度最强,夏季最弱,春秋居中;兰州市近50年热岛强度逐渐增强,线性趋势达到0.46℃/10a。定量分析城市化指数与热岛强度变化的关系,发现兰州市总人口、建筑面积与城市热岛强度都呈显著的线性相关关系。研究结果为河谷型城市的大气污染治理、生态环境建设、城市规划、土地利用等提供理论参考。