杭州城市热岛空间分布及时域-频域多尺度变化特征 - 生态环境学报

2202 生 态 环 境 学 报 第 18 卷 第 6 期 (2009 年 11 月 )(a)(b)(c)(d)图 2 杭 州 四 季 热 岛 强 度 分 布 ( ℃ ) (a. 春 季 ; b. 夏 季 ; c. 秋 季 ; d. 冬 季 )Fig.2 UHI intensity of four seasons in Hangzhou ( ℃ ) (a. spring; b. summer; c. autumn; d. winter)城 区 最 大 , 向 外 辐 散 , 逐 渐 减 弱 , 在 远 郊 地 区 ( 余杭 的 西 北 部 、 萧 山 的 东 北 部 及 南 部 ) 温 度 最 低 。 在下 沙 区 的 东 部 、 滨 江 区 、 萧 山 区 的 中 部 存 在 着 较 弱的 热 岛 现 象 。 热 岛 空 间 分 布 与 杭 州 的 植 被 覆 盖 、 森林 覆 盖 及 城 市 的 功 能 区 划 的 分 布 特 征 极 其 相 似 , 杭州 的 植 被 和 森 林 覆 盖 度 从 西 向 东 逐 渐 减 少 , 其 中 市区 覆 盖 度 最 低 , 例 如 在 主 体 城 区 的 东 西 两 侧 各 存 在一 个 较 为 明 显 的 冷 岛 , 这 里 分 别 为 西 湖 景 区 及 下 沙区 与 主 体 城 区 的 预 留 空 地 , 因 此 植 被 和 森 林 覆 盖 是影 响 杭 州 市 热 岛 分 布 的 一 个 重 要 因 素 。 城 市 热 岛 空间 分 布 还 与 城 市 的 功 能 区 划 分 有 着 密 切 的 关 系 , 例如 在 下 沙 区 的 东 部 、 滨 江 区 、 萧 山 区 的 中 部 及 西 部也 存 在 着 较 弱 的 热 岛 现 象 , 这 些 热 岛 地 区 分 别 对 应着 下 沙 区 的 杭 州 经 济 技 术 开 发 区 、 滨 江 区 的 杭 州 高新 技 术 产 业 开 发 区 、 萧 山 中 部 的 区 中 心 及 萧 山 经 济技 术 开 发 区 、 西 部 的 萧 山 国 际 机 场 和 萧 山 江 东 工 业城 , 这 些 地 区 人 口 较 多 , 污 染 物 相 对 较 多 , 在 较 稳定 的 天 气 条 件 下 , 大 气 污 染 物 强 烈 吸 收 地 面 长 波 辐射 , 并 吸 收 大 部 分 因 大 气 污 染 造 成 的 地 表 减 少 的 太阳 辐 射 , 增 大 了 城 市 大 气 中 的 热 量 , 有 利 于 热 岛 的形 成 。(3) 春 夏 季 的 热 岛 空 间 分 布 相 似 , 热 岛 变 化 不明 显 , 只 是 夏 季 主 体 城 区 热 岛 表 现 的 更 强 一 些 。 夏季 至 秋 季 , 萧 山 东 北 部 由 冷 岛 转 热 岛 , 这 一 地 区 靠近 海 洋 , 且 分 布 有 大 量 的 湿 地 , 说 明 了 湿 地 及 海 洋对 气 候 的 调 节 作 用 。 秋 冬 季 时 , 主 体 城 区 依 然 表 现为 较 强 的 热 岛 ; 西 湖 景 区 亦 为 一 冷 岛 , 而 下 沙 与 主体 城 区 之 间 冷 岛 的 消 失 , 转 为 较 弱 的 热 岛 ; 萧 山 东北 部 转 为 较 弱 的 热 岛 。从 杭 州 热 岛 的 空 间 分 布 特 征 来 看 , 其 空 间 分 布主 要 受 下 垫 面 特 征 、 天 气 系 统 、 城 市 功 能 区 划 、 大气 污 染 等 因 素 的 影 响 。2.2 杭 州 市 热 岛 时 域 - 频 域 尺 度 的 变 化 特 征运 用 小 波 分 析 方 法 分 析 了 杭 州 2006 年 度 四 季热 岛 的 小 波 特 征 。 图 3 分 别 是 2006 年 四 季 的 小 波变 换 系 数 的 实 部 。 从 整 体 上 看 , 秋 冬 季 小 波 图 的 小波 系 数 要 大 于 春 夏 季 , 说 明 秋 冬 季 的 气 温 变 化 幅 度较 大 , 春 夏 季 的 气 温 变 化 比 较 平 缓 。 小 波 系 数 的 疏密 程 度 及 幅 度 变 化 与 天 气 系 统 有 很 大 关 系 , 其 中 气压 场 、 云 雨 过 程 、 风 向 风 速 等 都 会 影 响 小 波 等 值 线的 分 布 [34] 。由 小 波 分 析 结 果 可 看 出 , 杭 州 市 不 同 季 节 的 城