浅议防治城市高温

气象上一般以日最高气温≥35℃作为高温的标准,"高温热浪"通常指持续多天35℃以上的高温天气。夏季城市高温除特定的气象条件,城市"热岛效应"是引发高温的主要元凶。近日我国南方城市高温显著,有的城市已超过40℃,缓解热岛效应是防治城市高温当务之急。城市热岛效应是指在同一时间内,城市城区的气温明显高于城市郊区气温的现象。在气象学近地面等温线图上,城市郊区广阔地区的气温变化很小,如同平静的海面,而城区则是明显高温,如同突出海面的岛屿,所以形象地称之为热岛效应。北京最大城乡温差为9℃,柏林最高城乡差为13.3℃。热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作,还成为人们生活质     

南黄海6.1级地震前热红外异常

从1996-11-09南黄海6.1级地震(震中位置31°50′N,123°06′E)的地震地质构造环境、临震卫星热红外异常与近地表大气增温异常等3方面进行研究。认为该震震前有较明显的热红外异常显示,并初步探讨了该区地震的临震近地表大气增温与卫星热红外异常的基本特征。     

北京地区极端温度事件的变化趋势和年代际演变特征

利用北京地区20个气象观测站1978-2007年逐日平均温度资料,分析了近30年北京地区极端温度事件的变化趋势以及年代际空间演变特征。研究结果显示,北京观象台近30年的两次迁站对研究极端温度事件并无太大影响;近10年夏季显著的热岛效应,是城区极端高温事件发生频次明显高于其他地区的重要原因;尽管北京地区冬季平均温度的空间分布形态变化甚微,并始终存在着明显的热岛效应,但城区极端低温事件的发生频次有可能发生了与热岛效应无关的突变过程。     

城市化对济南市汛期降雨特征的影响

在介绍济南市城市化发展水平及暴雨特性的基础上,选用济南市黄台桥、燕子山、东红庙、吴家铺和刘家庄雨量站1977-2007年汛期降雨资料,通过趋势线、距平统计、双累积曲线等方法,对济南市区汛期降雨量进行了统计分析,并对济南市城区、郊区的降雨时空特征进行对比研究。研究结果表明,城区多年汛期降雨量表现出较强的波动性,但整体上升趋势较为明显,尤其是改革开放早期的降雨量增长较为迅速。城市化对济南城区产生了较为明显的雨岛效应,城区比郊区降雨量增加约10%。城市化对降雨的频次以及雨型均造成了较大的影响,增加了各种降雨强度等级的降雨机率,城区比郊区的降雨机率增加10%以上,特别是暴雨以上的降雨场次增加了22%。     

潜在森林火险评估方法研究——以山东省为例

森林火险图在森林火灾管理和研究(瞭望塔、风险评估和其它各种仿真研究)中扮演着至关重要的角色,在充分考虑导致火灾的因素(常量和变量)着火可能性基础上,利用遥感(RS)数据获取速度快、面积大和地理信息系统(GIS)空间分析特点生成静态和动态指数构成集成火险指数。静态火险指数将多年近地面平均气温、多年近地面空气比湿、植被类型、植被覆盖度、海拔、坡度、坡向、距居民地距离、距道路距离、人口素质等引起火灾最为重要的10个因素作为研究因子;动态火险指数利用美国潜在火险指数模型,利用MODIS数据波段多、反演数据强的特点,获取了地表温度、大气湿度、植被湿度等数据得到死、活可燃物湿度。通过2011年132个火点的验证,火点处的集成火险指数值在非常高以上占了82.6%,说明了集成火险指数在潜在火险应用方面的价值。     

高温下石灰岩膨胀特性和力学特性的试验研究

利用自行研制的岩石高温装置和RMT-150C岩石力学试验机,对石灰岩试件在200~700°C高温双向约束条件下的膨胀特性和力学特性进行了试验研究。结果表明:升温过程中,随着温度的升高,石灰岩试件两个约束方向的膨胀应力在600°C前逐渐增加,600°C或650°C以后出现减小现象;石灰岩垂直层理方向的热膨胀应力大于平行层理方向的热膨胀应力。恒温过程中,600°C以前的试件两方向膨胀应力曲线都随时间延长呈平稳上升,但曲线斜率远远小于升温过程;恒温一定时间后,膨胀应力趋于该温度的一个稳定值。700°C恒温结束后,石灰岩两方向的膨胀应力小于恒温前的值,说明到一定温度后石灰岩已膨胀到极限。在试验温度范围内,石灰岩峰值应力随温度升高而降低,700°C时,峰值强度值比常温下降低了58.92%,说明高温对岩石的强度会产生明显的弱化作用。石灰岩峰值应变随温度升高先增加后减少,500°C前峰值应变增加,之后逐渐减小。由于受约束条件限制,在过高温度后,石灰岩内部裂隙部分闭合,空隙数量减少,致使一定温度后其热膨胀应力和峰值应变可能减小,但具体原因有待进一步研究。     

江苏及其南黄海6级地震与日本地震的相关性

吴佳翼等研究华北地震同日本地震的相关性 ,提出日本地震活动的 3个区 :日本海沟地震活动区(A区 )、日本海西部的深源地震区 (B区 )和日本浅源地震区 (C区 )如果相继发生地震活动 ,则中国华北地区 (D区 )将发生 6级以上响应地震。作者用 1 979年以来江苏及其黄海的 3个 6级震例 ,说明D区应扩大到江苏及其附近地区 ,并对历史地震进行检验。如果把D区改为大华北东部范围 ,在地球自转减速段 ,响应震将发生在华北东部 35°N～ 39°N地区 ;在地球自转加速段 ,响应震将发生在 φN≤ 35°或 φN>39°的地区。江苏及南黄海 6级响应地震发生的时间 ,可以用东北深震区与黄海地震带的相关性来估计     

温度变化对水泥土强度特性和破坏性状的影响

为研究温度对水泥土强度和破坏性状的影响,选用粘土和粉土这两种素土制成水泥土试样,分别在25°C±2°C、10°C±2°C和0°C±2°C的温度下进行养护,随后测试各龄期试样的单轴抗压强度,并观测各试样的破坏特征。研究表明:随着龄期的增长,温度变化对峰值应变的影响在减小;龄期较短(1~5天)时,水泥土单轴抗压强度对温度变化不敏感,在龄期7~40天,提高养护温度,水泥土单轴抗压强度显著增大;随着温度的升高,水泥土强度显著提高,但增长的趋势越来越缓慢;低温情况下水泥粘土的强度都比水泥粉土低,而一旦提高温度,水泥粘土的强度便超过水泥粉土;较低温度下养护的水泥土表现出比较明显的脆性破坏,迅速产生裂缝。     

从卫星遥感中寻找苏州新生构造体系

根据苏州市科委S9128研究项目,利用美国陆地资源卫星Mss和TM负片,经MulticolorData System 4200F机作单、多波段与多波段比值合成和线性增强处理,通过47个方案得假彩色卫片71张的基础上进行解译。卫片显示出NW353°—NE13°与NWW280°的线性影象,以及NE53°和NW335°二组共轭线性影象,以区别本区华夏系及新华夏系老构造格局及其影象特征。对前者、通过综合多种方法查证,证明:我区存在一个近EW向张扭性构造与近SN向压扭性构造、并与之相配套的共轭线性影象所组成的新生构造体系。通过对1899对共轭线性影象的计算机统计处理,得出该体系的现代主压应力轴方位为SEE93°,与前人对我区现代主压应力轴方位多种研究结果大致吻合,说明本区自古生代至现代其主压应力轴方位逆转44°。同时还发现了本区存在较多的环形构造与环形旋卷构造。     

山东潍坊紫外线辐射特征及影响因素

近10多年来,随着人类居住环境的恶化,紫外线给人类造成了巨大的伤害。利用潍坊市气象台2004~2006年逐日紫外线观测资料,分析了太阳紫外线辐射到达地面的强度指数和等级,同时分析了这些量的年、月、日变化特征,研究了影响紫外线辐射的主要的几种因子。影响紫外线辐射强度的主要因素是臭氧、地表反射率、大气气溶胶和云,这些影响因素的变化对太阳紫外线到达地面的辐射起着举足轻重的作用。     

Characterizing the urban heat island in current and future climates in New Jersey

Climate change caused by increased anthropogenic emissions of carbon dioxide (CO₂) and other greenhouse gases is a long-term climate hazard with the potential to alter the intensity, temporal pattern, and spatial extent of the urban heat island (UHI) in metropolitan regions. Particular meteorological conditions—including high temperature, low cloud cover, and low average wind speed—tend to intensify the heat island effect. Analyses of existing archived climate data for the vicinities of Newark and Camden, New Jersey indicate urban to suburban/rural temperature differences over the previous half-century. Surface temperatures derived from a Landsat thermal image for each site were also analyzed for spatial patterns of heat islands. Potential interactions between the UHI effect and projected changes in temperature, wind speed, and cloud cover are then examined under a range of climate change scenarios, encompassing different greenhouse gas emissions trajectories. The scenarios include those utilized in the Metropolitan East Coast Regional Assessment of Climate Variability and Change and the A2 and B2 scenarios of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report on Emissions Scenarios (SRES).

The UHI effect was detected in Newark and Camden in both satellite surface-temperature and meteorological station airtemperature records. The average difference in urban—nonurban minimum temperatures was 3.0 °C for the Newark area and 1.5 °C for Camden. Extrapolation of current trends and the selected global climate models (GCMs) project that temperatures in the case study areas will continue to warm in the current century, as they have over the past half-century. An initial analysis of global climate scenarios shows that wind speed may decline, and that cloud cover may increase in the coming decades. These generally small countervailing tendencies suggest that urban—nonurban temperature differences may be maintained under climate change.

Overall warmer conditions throughout the year may extend the spatial and temporal dimensions of the urban-suburban heat complex. The incidence of heat-related morbidity and mortality are likely to increase with interactions between the increased frequency and duration of heat waves and the UHI effect. Camden and Newark will likely be subjected to higher temperatures, and areas experiencing UHI-like conditions and temperature extremes will expand. Thus, urban heat island-related hazard potential is likely to increase in a warmer climate.     

Mitigation of the heat island effect in urban New Jersey

Implementation of urban heat island (UHI) mitigation strategies such as increased vegetative cover and higher-albedo surface materials can reduce the impacts of biophysical hazards in cities, including heat stress related to elevated temperatures, air pollution and associated public health effects. Such strategies also can lower the demand for air-conditioning-related energy production. Since local impacts of global climate change may be intensified in areas with UHIs, mitigation strategies could play an increasingly important role as individuals and communities adapt to climate change. We use CITYgreen, a GIS-based modeling application, to estimate the potential benefits of urban vegetation and reflective roofs as UHI mitigation strategies for case study sites in and around Newark and Camden, New Jersey.

The analysis showed that urban vegetation can reduce health hazards associated with the UHI effect by removing pollutants from the air. Less affluent, inner-city neighborhoods are the ones in which the hazard potential of the UHI effect is shown to be greatest. However, these neighborhoods have less available open space for tree planting and therefore a lower maximum potential benefit. As the climate warms, these neighborhoods may face greater consequences due to interactions between the UHI effect and global climate change. Results also show that urban vegetation is an effective and economically efficient way to reduce energy consumption and costs at the sites.     

城市热岛效应下浅层土中混凝土的酸腐蚀试验研究

针对城市热岛效应引起城区浅层土地温场升高这一观测结果,采用室内快速模拟试验方法,对城区酸性土壤腐蚀混凝土材料的温度效应开展了试验研究.试验研究了在温度为5℃、20℃和40℃条件下,混凝土试样在酸浓度分别为0%、5%和10%的沙土介质中放置30 d、90 d后的抗压强度变化规律,并对混凝土试样在腐蚀过程中的腐蚀系数变化规...     

城市热岛研究方法概述

论述了国内外有关城市热岛效应的研究方法,包括传统的气象观测法、基于遥感技术的定量反演法和基于边界层模型的模拟计算法,分析了各种研究方法的进展和优缺点,供城市热岛效应研究方法创新参考。     

国内外城市热岛研究进展

城市热岛现象是人类活动对气候系统产生的最显著的影响之一。在分析城市热岛效应概念和内涵的基础上,论述了国内外在城市热岛效应研究方面的进展,以期为缓解城市热岛效应提供科学依据。     

城市高温热浪调控机制模拟研究

在全球气候变暖和城市化加速发展的共同影响下,高温热浪事件频繁发生、日趋严重。为了分析屋顶亮化、城市绿化和地表增湿在调节城市热力环境、缓解城市高温灾害中的作用,本文选择了2013年8月的高温天气过程,利用耦合了城市冠层模式的WRF模拟系统,采用屋顶亮化、屋顶绿化和地表增湿3种不同的调控方案模拟分析其对城市热环境、湿度和近地面热量通量的影响,及其不同的降温效果和影响时段。研究发现:(1)3种调控方案通过改变城市地区的辐射过程或者能量平衡过程,降低白天尤其是正午时分的近地面气温,可有效的减缓夏季城市地区的高温热浪。(2)采用地表增湿方案,当城市街道表面含水层厚度从0mm增加到3mm时,潜热通量迅速增加,感热通量迅速减少,降温迅速。这说明在白天用较少水量多次对城市街道增湿,是一种显著降温的有效方法。     

哈尔滨市热岛效应与植被的关系——基于RS和GIS的定量研究

利用遥感和地理信息系统技术对Landsat ETM＋热红外遥感数据进行处理，反演和计算了哈尔滨城区的地面亮温和植被指数。通过剖面分析，研究了城区温度场的空间格局与植被盖度的关系；通过多元回归分析，揭示了城区热岛效应同多个指数的相关关系。结果表明：市内的道外区是热岛效应的主要分布区，道里区、香坊区的情况也比较严重；铁路沿线区域是城区主要的热岛效应地带；植被盖度和地面亮温呈反相关关系；植被和水体区域可以缓解城市的热岛效应。通过对市区热岛效应分析，可以监测城市化进程，为城市热环境质量评价和热源调查提供准确、丰富的信息。     

Exploring the use of satellite images in the estimation of potential malaria outbreak regions

Malaria outbreaks affect nearly 40 per cent of the earth's population, most of whom live in tropical and subtropical zones. Malaria is an infectious disease that is transferred by the female mosquito of the species Anopheles. The life cycle of the malaria parasite develops in the anopheline and in the human body. These parasites require suitable environmental conditions in order to complete their development cycles within the mosquito. The relevant parameters are temperature, humidity, vegetation and water. A temperature range of 25–35°C and relative humidity range of 50–80 per cent is suitable for developing malaria outbreaks. As the fly-range of the mosquito is limited to 2–4 km, and since water pools are necessary for breeding, the vector abundance is significantly higher around water bodies. Vegetation cover also has an indirect role on malaria vector abundance. To seek to locate the regions with high potential for malaria outbreaks, we have constructed an experimental map of above-mentioned parameters via remote sensing images. A 7ETM⁺ image of Landsat platform is used in this study and maps of parameters such as land surface temperature, air temperature, air humidity, water pools and vegetated area were produced. However, a weighted combination of these layers showed some poor agreement with the distribution of positive malaria cases collected in the health centres in the region. The methodology first developed in this study is fast and accurate enough to be relied on for forecasting purposes, and could eventually lead—after further research and proper correlations—to improving the targeting of mitigation and relief operations by local health and related organizations.     

城市公共绿地应急避险功能中的人口服务辐射能力的研究——以北京市为例

为推动城市公共绿地应急避险体系建设的发展,根据概括的应急避险功能评价指标体系要求,通过人口密度分布与公共绿地缓冲区的叠加分析,对城市公共绿地的人口服务辐射能力进行了深入研究。结果显示,整个北京规划市区内公共绿地的缓冲区覆盖范围总计为421.96 km2,约占规划市区面积的38%,还存在626.46 km2的服务盲区,盲区所涉及的户籍人口为254.8万。另外,东城区所属的东四、朝阳门和东直门街道办事处,以及宣武区所属的椿树街道办事处所含的公共绿地缓冲区占其行政区面积的比例仅分别为0.04%、21.22%、23.45%、25.61%,存在较大的服务盲区,人口服务辐射能力有待加强。     

杭州城市热岛空间分布及缓减对策

以夏季的杭州市为例,利用Landsat 5 TM热红外遥感数据提取并反演了杭州市地表的覆盖类型与地表温度,通过热场分级分析和剖面分析的方法,对杭州城市尺度下热岛的空间分布特征进行了分析,并揭示了杭州热岛的分布格局与城市用地类型、功能布局之间的空间对应关系,从城市用地类型的演化、城市空间格局的改变、城市用地布局的合理性以及人为热排放等方面剖析了杭州城市热岛的产生与影响机理.最后,从城市规划视角提出了合理控制城市用地扩展、构建开敞的城市生态空间、优化城市用地功能布局以及开展城市下垫面规划设计等城市热岛缓减对策,供未来杭州城市热环境改善工作参考.