合肥城市化进程及其气候效应研究

摘要

合肥是安徽省会,也是全省的经济、文化中心。改革开放以来,合肥城市得到了迅速的发展。随着城市规模的扩大和社会经济的发展,合肥的城市气候效应日益突出。城市化进程所产生的城市大气污染、不透水路面的增加,参差不齐的建筑物等所造成的城市热岛效应、干岛效应、暗岛效应等给人们的工作、生活和城市生态环境都带来了不利的影响。本文在分析合肥城市气候中的若干气象因子年变化及其季节变化特征的基础上,论证城市化进程对城市气候变化的影响,探讨改善城市气候条件的途径,从而为城市规划、城市建设、城市环保、城市建筑物设计和管理等提供理论依据。主要结果如下： 1.利用合肥城市发展相关的9个主要指标(城市人口比重、人均国内生产总值、城市第三产业占国内生产总值的比重、适龄人口中学的入学率、城市人均道路铺装面积、城市人均住房面积、城市千人拥有的医生数、城市人均公共绿地面积、城市用气气化率)进行分析表明,合肥市近32年来城市在不断发展,其城市化水平不断提高。利用主成分分析对上述9个主要指标进行分析,得到合肥城市化水平的综合指标LU。通过对该指标的动态变化分析得出,合肥城市化水平不断提高,其平均增长速率为15.58/10a个百分点。最近几年合肥处于迅速发展的起步期,在未来的几年合肥市将会得到更快的发展。 2.通过对合肥年平均气温、年相对湿度、年降水量、年日照时数进行分析表明,合肥市区存在热岛效应、干岛效应和暗岛效应,其雨岛效应不明显。具体表现为：(1)通过对合肥年平均气温进行历史气温对比、城郊气温对比分析表明,合肥市区存在城市热岛。从年平均气温的年际变化特征可知,合肥城市热岛效应将会随着时间的推移而逐渐增强。对其季节变化进行分析显示,合肥四季均有热岛效应存在。四季中以冬季热岛效应最显著,增长速率0.1℃/10a;夏季最弱,增长速率0.049℃/10a;春季增长速率0.068℃/10a;秋季增长速率0.081℃/10a;春、秋介于两者之间。(2)合肥城市相对湿度的年际变化是在波动中有所减小,近32年的相对湿度差值绝对值的平均值为3.96％,1995年是合肥市年相对湿度的一个跃变点,由高湿向低湿转变；城、郊对比表明,市区与郊区年相对湿度的差值ΔRHu-r(％)绝对值的季节变化以冬季1月份为最大,其次是春季,夏季6月份最小。合肥城市的干岛效应以冬季最强,增长最快,夏季最弱,增长最慢。 (3)合肥城市年降水量在近32年来普遍都大于郊区,城区和郊区的年降水量都在波动中有所减少,其城、郊的差值也在逐渐减小。城区降水量相对于郊区存在着雨岛效应,相对于城区本身又存在着城市干岛效应。(4)合肥城市年日照时数在波动中有所减少,城、郊年日照时数相差幅度呈逐年波动上升的趋势,年平均日照时数城、郊差值绝对值的变化速率为45.62h/10a,四季相比,城、郊差值最大的是春季的4月份,平均为17.3h,其次是秋季的9月份,为16.0h。最小的是冬季的2月,为0.8h。 3.合肥城市热岛呈逐渐增强的趋势,合肥城市热岛与城市化水平呈正相关性,且拟合方程为:y=0.563-0.027x+0.001x2-1.1E-05x3,(R2=0.706,p＜0.01)。 4.年降水量与城市化水平的回归方程没有通过0.05的显著性检验,表明合肥城市年降水量随着合肥城市的发展,其增加趋势不明显。年降水量相对于市区本身而言呈现逐年波动减少的趋势,相对郊区而言,城市热岛愈强,其城、郊相差幅度将会愈大。 5.受城市化影响,合肥年相对湿度呈现不断下降的趋势,其变化速率为-0.709％/10a;年平均相对湿度的城、郊差值与城市化水平存在较大的相关性,其拟合方程为:y=7.4049-2.7585x+0.2674x2-0.0125x3+0.0003x4-3E-06x5+2E-08x6(R2=0.6675,p＜0.01)。 6.合肥年日照时数不断减少,市区与郊区的相差幅度有逐渐增大的趋势。对合肥年日照时数与城市化水平的关系进行分析,得出二者之间存在很大的负相关性,其拟合方程为:y=1926.454+2.980x-0.423x2+0.005x3(R2=0.6675,p＜0.01),其城、郊差值与城市化水平的回归方程为:y=88.752-21.995x+1.1609x2-0.0259x3+0.0002x4(R2=0.7318,P＜0.01)。表明随着合肥城市的发展,城市的年日照时数日益减少,其城、郊相差幅度增大趋势较明显。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1城市化研究

1.1.1城市化内涵

1.1.2城市化发展

1.2城市化进程导致的城市气候问题

1.2.1城市气候研究对象

1.2.2城市气候研究进展

2.引言

2.1本研究的目的和意义

2.2本文拟解决的主要问题

3.研究区概况、数据来源及研究方法

3.1地区概况

3.2数据来源

3.2.1城市化水平数据

3.2.2气象数据

3.3研究方法

3.3.1城市气候研究方法

3.3.2城市化水平指标体系的建立

3.3.3趋势系数

3.3.4主成分分析

4结果与分析

4.1合肥城市化水平的研究

4.1.1合肥市城市化进程

4.1.2合肥市城市化指标的主成分分析

4.1.3合肥市城市化水平的动态变化

4.2合肥城市气候特征变化分析

4.2.1合肥城市温度变化及其城市热岛研究

4.2.2合肥城市大气湿度的变化及其城市干岛研究

4.2.3合肥城市化对降水的影响

4.2.4合肥城市化对日照的影响

4.3合肥城市发展与城市气候

4.3.1合肥城市发展与城市热岛

4.3.2合肥城市发展与年相对湿度、年降水量

4.3.3合肥城市发展与城市暗岛

5.结论与讨论

5.1主要结论

5.2讨论

5.3进一步研究

6.参考文献

7.致谢

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