北京城市空间结构对陆表热岛和冠层热岛影响对比研究

城市空间结构是如何影响卫星观测的陆表热岛(SUHI)和基于气象观测的冠层热岛(CUHI)之间的差异?本文以北京中心城为例,利用2009—2018年MODIS卫星陆表温度产品和高密度自动气象站逐小时气温资料,对比分析了SUHI和CUHI时空分布差异;并分析了11种城市空间结构特征参数(建筑高度BH、建筑密度BD、建筑高度标准差BSD、容积率FAR、迎风截面积指数FAI、粗糙度长度RL、天空开阔度SVF、城市分数维FD、植被覆盖度VC、不透水盖度IC、反照率AB等)对SUHI和UHI时空变化的影响及差异研究.结果显示:北京中心城区SUHI和CUHI分布形态与季节变化存在明显差异,两者在夏季白天差异...

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Published in:气象学报（英文版） 2022, Vol.36 (6), p.882-中插26
Main Authors: 刘勇洪, 徐永明, 张晔萍, 韩秀珍, 翁富忠, 轩春怡, 舒文军
Format: Article
Language:Chinese
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Summary:城市空间结构是如何影响卫星观测的陆表热岛(SUHI)和基于气象观测的冠层热岛(CUHI)之间的差异?本文以北京中心城为例,利用2009—2018年MODIS卫星陆表温度产品和高密度自动气象站逐小时气温资料,对比分析了SUHI和CUHI时空分布差异;并分析了11种城市空间结构特征参数(建筑高度BH、建筑密度BD、建筑高度标准差BSD、容积率FAR、迎风截面积指数FAI、粗糙度长度RL、天空开阔度SVF、城市分数维FD、植被覆盖度VC、不透水盖度IC、反照率AB等)对SUHI和UHI时空变化的影响及差异研究.结果显示:北京中心城区SUHI和CUHI分布形态与季节变化存在明显差异,两者在夏季白天差异最大;SUHI在夜晚虽然高于CUHI,但两者在夜晚尤其是冬季夜晚具有很好的时空一致性.11种参数与SUHI和CUHI在夜晚均存在明显空间相关性,且大部分参数与SUHI相关性较CUHI更为明显;影响SUHI和CUHI最为明显的3个参数均为VC、AB和SVF,两者高值区均容易出现在BD≥0.26、VC≤0.09、AB≤0.09、SVF≤0.67等区域.大部分参数在夏季对SUHI变化贡献超过了其对CUHI变化贡献,而在冬季则相反;夏季和冬季影响SUHI变化的主要因素分别为VC以及VC和AB,这与影响CUHI的主要因素不同;各参数在夏季和冬季对SUHI和CUHI变化的综合贡献存在明显差异,这些可以作为未来北京城市规划指标如VC、BH、BD、FAI、AB等设计考虑的重要参考.
ISSN:2095-6037