近40年来城市化对天津地区气温的影响

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1、生态环境学报2009,18(1):29-34http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com近40年来城市化对天津地区气温的影响郭军，李明财，刘德义天津市气候中心，天津300074摘要：城市化对气温变化有多大影响是气候变暖研究中最受关注的问题之一。应用天津市区、塘沽、宁河、蓟县4个台站1964—2006年气象观测资料，分析了近40年天津地区年及四季的气温变化特征及其与城市化的关系。天津市年平均气温呈显著增加趋势，四季中以冬、春季增幅最大；市区年平均以及各季平均气温变化

2、幅度明显高于其它各区。应用主成分分析研究了各站四季气温在年平均气温的因子荷载，发现第一主成分占较大权重，各站第一特征向量值从大到小排列顺序为市区、蓟县、宁河、塘沽，与4个地区不同的人口数量和城市化进程有关，而城市化过程直接导致城市热岛效应加强。另外主成分分析发现，第一特征向量最大值出现在冬、春季，也进一步表明天津市气温增加主要由于冬、春两季气温的快速增加所致。关键词：气温；城市化；天津市；热岛中图分类号：X16文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）01-0029-06IPCC认为，过去50年中观察到的大部分增暖现由于研究区域对比站选择标准以及计算方法的不

3、[1][2]象都可以归咎于人类活动影响。任国玉等研究同，会产生不同的结果。就中国现有的城市化影响了中国地面近50a、100a和1000a气温序列，发现研究来看，均以国家基准站和基本站的观测资料为城市化因素对中国地面平均气温记录有显著影响，基础，而在这些观测站中又存在多少城市化偏差，但在现有的全国和区域平均气温变化分析中一般并没有进一步的研究。而且，目前根据国家基本、没有考虑，提出在未来的研究中应给予密切关注。基准站资料建立的全国或较大区域平均温度序列在增温明显的华北地区，1961—2000年间城市化引可能在很大程度上保留着城市化的影响，有必要做[17]起的年平均气温增加

4、值达到0.44℃，占全部增温的进一步的检验和订正。天津市位于增温较高的华[3]38%，城市化引起的增温速率为0.11/10℃a。国北地区，是我国特大型城市之一，在研究中国城市[3,16]外大量研究表明，城市化对城市气温变化有明显的温度影响时，均以天津市区气象站资料为代表。[4-7][8]影响。Karl等对美国城市和乡村观测站进行了但是，近年来滨海新区的开发开放，极大推动了天全面的比较，发现城市增温和人口之间存在明显的津经济的发展，城市化建设突飞猛进，人口城市化[9]非线性关系。Karl等认为，全球和区域平均气温速率也在快速增长，气象观测资料表明天津市城市的偏差很可能与城

5、市热岛加热有直接关系。Hansen热岛也由原来的单中心型向多中心型的趋势发展。[10][16]和Lebedeff发现从数据中剔除人口超过10万根据赵宗慈城市类型分类方法，天津市区可看作(1970年)的台站观测值后，全球的气温大约只上升是大型城市，其他区县分别为次大城市和中等城了0.1℃。韩国的一项研究也证明城市化和工业化市。本文选取距市区50km以上的三个区县，通过是造成韩国50多年间平均气温升高的主要因素，其对作为国家基本站的天津市和塘沽站1964—2006对地区变暖的贡献在某些季节里甚至超过了地区年气温资料与一般站的对比分析，结合城市化进程[11]气候变化的影响幅度

6、。我国近年来对城市化影响中人口的变化，分析天津地区的气温变化特征、趋[12-15][16]也有相当多的报道。赵宗慈发现大城市（人势及其原因，探讨城市化对天津地区不同城市类型口超过100万）和次大城市（人口在50~100万）年气温的影响，为未来城市气候变化研究提供依据。平均气温增暖明显，1951—1989年变暖0.27~0.451资料与方法℃。就不同规模城市，以及特大城市不同区域城市天津位于华北平原东北部，北依燕山余脉，东化的影响有多大，应该如何剔除城市化的影响？是临渤海之滨。天津市区和塘沽是国家基本站，选取目前气候变暖研究中最受关注和亟待解决的问题宁河、蓟县作为对比站（

7、图1），根据按人口划分城[16]之一。市的标准，天津市区为大城市，蓟县为次大城市，[6]城市化对平均气温的变化具有一定的影响，但塘沽、宁河为中等城市。根据Goodridge的估算，基金项目：北京区域气象中心科技创新基金项目（BRMCCJ200707）；天津市气象局科技培育项目（200701，200801）作者简介：郭军（1966年生），男，高级工程师，主要从事气候变化及影响研究。E-mail:guojun@cma.gov.cn收稿日期：2008-12-1130生态环境学报第18卷第1期（2009年1月）表明气温距平序列随时间的变化趋势显著