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城市作为全球土地利用/土地覆被变化(LUCC)最剧烈的区域,未来将容纳全球总人口的68%,如此快速的城市化进程势必会对区域气候造成严重影响。地表城市热岛(SUHI)即是城市化进程中土地覆被剧烈变化的重要气候结果,它的形成加剧了城市的空气污染,对居民的身体健康造成严重威胁。地气间辐射和湍流热传输引起的大气温度反馈过程是LUCC后城市地表增温的必经环节,对SUHI的形成起着至关重要的作用。因此深入研究并量化大气温度反馈对SUHI的增强作用,有利于分析SUHI形成的过程机制和主要控制因素,为提出SUHI的缓解措施提供理论依据。
本文在地表温度线性分解方法—双阻抗机制法(TRM)的基础上进行修正,构建了考虑大气温度反馈的双阻抗机制法(ATF-TRM)。以中国大陆328个城市为例,定量研究大气温度反馈对SUHI的增强作用、分析其影响因素,探讨大气温度反馈的作用机理,希望能为区域LUCC调控措施提供参考。结果表明:大气温度反馈—双阻抗机制法(ATF-TRM)显著提高了地表城市热岛强度(SUHII)的估算精度。大气温度反馈对SUHI具有显著增强作用,是SUHI的首要贡献项,远高于其它因素对SUHI的增强作用。大气温度反馈对SUHI的增强作用具有明显的时空特征:整体上表现为冬季高于夏季,夜间高于白天,干旱区/半干旱区高于半湿润/湿润区。大气温度反馈对SUHI的增强过程主要涉及两个重要参数:地表温度敏感性参数和大气温度反馈引起的地表能量扰动。其中地表温度敏感性参数与乡村背景的植被生长状况有关,地表能量扰动与城乡气温差异有关。未来我们可以通过调控乡村土地覆被类型及绿化程度降低地表温度敏感性参数,减小城乡气温差异,达到缓解大气温度反馈强度的目的。
本文采用的大气温度反馈-双阻抗机制法一方面提高了SUHI估算值的精度,另一方面可以有效分离并量化大气温度反馈对SUHI的增强作用,揭示大气温度反馈对SUHI增强作用的时空分布特征和影响因素,有利于深入分析SUHI形成的过程机制和主控因素,为今后的SUHI研究提供参考。
本文在地表温度线性分解方法—双阻抗机制法(TRM)的基础上进行修正,构建了考虑大气温度反馈的双阻抗机制法(ATF-TRM)。以中国大陆328个城市为例,定量研究大气温度反馈对SUHI的增强作用、分析其影响因素,探讨大气温度反馈的作用机理,希望能为区域LUCC调控措施提供参考。结果表明:大气温度反馈—双阻抗机制法(ATF-TRM)显著提高了地表城市热岛强度(SUHII)的估算精度。大气温度反馈对SUHI具有显著增强作用,是SUHI的首要贡献项,远高于其它因素对SUHI的增强作用。大气温度反馈对SUHI的增强作用具有明显的时空特征:整体上表现为冬季高于夏季,夜间高于白天,干旱区/半干旱区高于半湿润/湿润区。大气温度反馈对SUHI的增强过程主要涉及两个重要参数:地表温度敏感性参数和大气温度反馈引起的地表能量扰动。其中地表温度敏感性参数与乡村背景的植被生长状况有关,地表能量扰动与城乡气温差异有关。未来我们可以通过调控乡村土地覆被类型及绿化程度降低地表温度敏感性参数,减小城乡气温差异,达到缓解大气温度反馈强度的目的。
本文采用的大气温度反馈-双阻抗机制法一方面提高了SUHI估算值的精度,另一方面可以有效分离并量化大气温度反馈对SUHI的增强作用,揭示大气温度反馈对SUHI增强作用的时空分布特征和影响因素,有利于深入分析SUHI形成的过程机制和主控因素,为今后的SUHI研究提供参考。