功能区对热岛发生频率及其强度的影响

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1、叶有华等：功能区对热岛发生频率及其强度的影响1873功能区对热岛发生频率及其强度的影响叶有华1,2，彭少麟2*，周凯3，虞依娜41.深圳市环境科学研究院，广东深圳518001；2.中山大学有害生物控制及资源利用国家重点实验室，广东广州510275；3.河南科技学院园林学院，河南新乡453003；4.华南农业大学林学院，广东广州510642摘要：通过定点观测的方法对商业区、工业区、社区和森林公园的热岛发生频率及其强度进行了研究。结果显示，功能区对热岛发生频率及其强度具有明显的影响，但在各季节影响规律各不相同。总体来说，商业区和森林公

2、园对热岛发生频率及其强度影响较大，商业区对热岛效应具有正效应，而森林公园对其则趋向于负效应。结果表明，城市各功能区的热岛效应可以通过生态型功能区规划和特殊管理方式进行缓解。关键词：定点观测；功能区；热岛效应；发生频率；强度中图分类号：X16文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）05-1868-07叶有华等：功能区对热岛发生频率及其强度的影响1873城市热岛效应（urbanheatisland,UHI）是指当城市发展到一定规模，由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等使城市温度明显高于郊区，形成类似高温

3、孤岛的现象[1]。城市热岛效应是一种典型的城市气候，它的存在提高了城市温度，降低了城市舒适度，影响了城市居民的健康，也增加了居民的经济负担[2-3]。城市热岛效应在国际上受到广泛关注，大量研究主要集中在如下两个方面：（1）监测城市热岛强度，研究其时空分布规律[4-5]；（2）分析城市热岛效应的成因，探寻缓解城市热岛效应的对策[6-9]。在分析热岛特征方面，从功能区角度对热岛发生特征及其强度进行探讨还是相对较少，尤其是功能区对热岛发生特征的影响研究较少。城市功能区是城市化发展的产物。社会经济的快速发展对城市功能区产生深远的影响，不同

4、功能区由于其主体功能性质的差异从而导致其所在环境的差异，并在其内部形成不同的局部小热岛。城市多元化管理也给城市各功能区热岛差异提供了条件。本文以城市化程度较高，热岛明显的广州市为研究城市，在市区几个典型功能区内设立研究点，进行热岛定点观测。本研究的开展将进一步完善城市热岛发生规律，为城市环境管理提供参考依据。1研究点的设置及研究方法1.1研究区域概况广州（112°57′—114°3′E,22°26′—23°56′N）地处广东省东南部，珠江三角洲北缘，是华南地区重要的政治、经济、科技、教育和文化中心。广州市总面积达7434.4km2

5、，其中市区面积为3718.5km2，人口密度为1613人/km2。广州市地处南亚热带，属南亚热带典型的季风海洋气候，具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、霜期短等气候特征。广州各地年日照时数1660~2283h，年太阳总辐射量4367~4597MJ/m2，年平均气温为21.7~22.9℃，年降雨量为1385.5~1619.5mm，年均相对湿度为77%。1.2研究方法本研究在广州市区内选择4大典型功能区进行热岛效应测定，分别是工业区（广钢集团金业有限公司绿化工程部大院）、商业区（天河体育中心体育馆附近）、社区（中大西区社区服务中

6、心与中山大学附属中学之间）、森林公园（白云山森林公园鸣春谷绿化处和广东省微波局附近）。表面大气温度使用ZJ1-2A温湿度自动记录仪(温度的精度为±0.1℃，上海气象仪器制造有限公司)在距离地面1.50m高度处进行测定。森林公园温度测定选择在林中开阔处进行。热岛强度测定时间为2005年7月至2006年4月。在气象上通常采用1、4、7、10这四个月份的数据资料代表冬、春、夏和秋季的数据资料，因此，本研究中也选择这四个月进行研究，并将这几个月份的热岛数据分别代表相应季节的资料。城市热岛效应用热岛强度表示。目前关于热岛强度的计算方法有四种

7、观点：（1）以热岛中心气温减去同期同高度（1.5m）附近郊区的气温所得的差值来表示热岛强度[10]叶有华等：功能区对热岛发生频率及其强度的影响1873；（2）用城区各站平均气温与同时间同高度附近郊区各站平均气温的差值来表示[11]；（3）取城区某一代表性的观测站与郊区一代表性观测站的气温资料进行对比，以它们的差值来表示热岛强度[12]；（4）城市热岛强度是城市观测点和郊区观测点近表面大气温度的差值[13]。这四种城市热岛效应的计算方法，各有利弊。在本研究中，主要参考Kim&Baik[13]的计算方法，将各测试点表面大气温度分别与经

8、纬几乎相似的从化郊区观测点的表面大气温度进行比较，其差值即为热岛强度。热岛强度可以表示为：UHI=Tu-Tc,UHI表示热岛强度，Tu表示城区各观测点表面大气温度，Tc表示从化郊区观测点表面大气温度。1.3数据统计方法图2城市各功能区夜间热岛频率F