罗马尼亚Iaşi市城市热岛的范围和强度外文翻译资料

 2022-12-22 05:12

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罗马尼亚Iaşi市城市热岛的范围和强度

Lucian Sficirc;că1 amp; Pavel Ichim1 amp; Liviu Apostol1 amp; Adrian Ursu1

(熊杰译，南京信息工程大学应用气象学院)

摘要：该研究通过定点观测获得的3年的空气温度测量值，着重研究了Iaşi的城市热岛效应（UHI）特征。专注于确定UHI的发展和强度，因为它表示的市中心和乡村环境温差。观测得到Iaşi的UHI的年度、季节性和日特征在古典天气的水平。简而言之，一个UHI的0.8°C强度和相应的空间扩展划了城市密集的区域。Iaşi的UHI在夏季平静的夜晚更加强烈——城市内部温度比周围环境温度高2.5-3°C——但在多风的春天，它会变弱。具体Iaşi的UHI的特征与城市结构，当地大气稳定性高低和地形有着深远的联系。此外，本文还对Iaşi的UHI对一些环境方面的影响研究提出了一些案例。例如，在UHI的直接影响下，观察到在市中心杏树开花得更早（最多4天）以及积雪的深度比周围地区显著降低（当农村积雪深度为30厘米，城市积雪最多为10厘米）.

1简介

目前由于城市引起的热应激加大了气候变化对人口产生重大影响，增加了人们对城市热岛效应的研究兴趣，城市热岛（UHI）的特征在世界范围内进行研究。（Santamouris 2007; Basara et al.2010; Tan et al.2010;Gabriel和Endlicher 2011）。检测到居民人口少于10,000的城市具有UHI效应（Karl et al.1988），甚至观察到即使是村庄也是如此1000名居民可以产生热岛（Oke 1988）。在这背景，有必要将UHI作为描述中等城市Iaşi的一个非常重要的内容。从这个角度进行了调查，特别是在欧洲，重要的中等城市（不到100万居民）其中大多数位于西欧和中欧塞格德和德布勒森在匈牙利或弗罗茨瓦夫，罗兹和Poznań在波兰。对这些城市的UHI进行了调查使用多种测量技术，例如移动观测（Bottyaacute;n和Unger 2003; Szegedi和Kircsi2003; Bottyaacute;n等人。 2005; Szegedi 2006），或者以某种方式类似于我们的研究，通过不同的固定观察近地表空气层内的温度水平（Unger 1996;Kłysik和福图尼亚克1999; Szymanowski 2005; Blazejczyk等。2006）。此外，最近，使用遥感数据通过地表面温度分析UHI（Pongracz等。2006）。即使每个城市地区具有独特UHI（Yow 2007），但这些城市大多数都有和类似的气候条件，这就是我们之所以经常使用这种比较的原因。否则，我们必须从一开始就要说明Iaşi市地区城市热岛效应气候程度较高的事实- 反映了更高的范围温度，特别是适量的降水量能够影响UHI强度，正如遥感数据所示（Zhao et al.2014）。在这方面，Iaşi的UHI与中欧的其他城市相比具有一定的独特性。

特别是在罗马尼亚，布加勒斯特市，目前为止收到了很多相关兴趣的研究，研究重点是检测强度和UHI的程度（Tumanov等人1999; Cheval和Dumitrescu 2009; Cheval等人。 2009年; Cheval和Dumitrescu 2014）。除了研究布加勒斯特的城市气候，我们可以添加一些专注于Iaşi市（Alexe 2012; Apostol等人2012）或Cluj市（Herbel等人2016）的研究。在20世纪70年代，在罗马尼亚的气候学领域的一些早期研究强调了Iaşi市的地区热反演对气候条件的重要性和特殊性（Gugiuman和Cotrău1975; Erhan1979年）。那时，科学重点放在气候上快速工业环境对大气污染的影响罗马尼亚的发展引起了很大的关注当时世界范围内（戴维森1967年），但也在目前（Yow 2007）。作为这些早期研究的简要综合，我们提到观察到的0.6°C的平均温差Iaşi市中心及其周边地区之间（Erhan 1979）。差异是基于5年的气温获得的测量（1964年至1968年）。我们的研究是对气候的第一次扩展研究布加勒斯特以外的罗马尼亚城市的条件基于多点观测网络，相对而言很长一段时间（3年）。考虑到这一事实,所有城市都容易受到气候变化的影响（Derkzen等人，2017）和最近的Iaşi的发展与环境有着密切联系（Roşu和Corodescu 2013）， 我们认为我们的结果是有用的未来的城市规划旨在减轻气候的影响变化（Carter et al.2015）。

本文介绍了Iaşi市地区的一般地理条件，在测量活动期间的研究区的区域气候条件和Iaşi的UHI的强度和范围。

2 Iaşi市的地理特征

众所周知，每个城区都有独特的UHI，具体到雅西城市的情况（Yow 2007），人口有近30万居民和在其中心有一个密集的城市结构，主要是在第二次世界大战之后建造的。

Iaşi市位于罗马尼亚东北部（图1（a。，b。））正在往巴林河地区发展，城市的主要部分绝对海拔40-80米，相对高度比Bahlui平原高10-30米（图1（c。））。特别是在这些地区，Iaşi城市的具体条件热岛（Iaşi的UHI）具有代表性。呈现高密度的建筑区域（图2），但城市绿色区域也很多，两个元素都有通常观察到的对UHI强度的明显影响（Gago等人，2013年）。

其次，这个城市在20世纪60年代延长了20世纪70年代在Bahlui洪泛区（Roşu和Blăgeanu2015）。在这个区域，有两种类型的建筑区域：集体建筑和两个大型工业区组成的区域区域（图2）。城市的很大一部分 - 尤其是住宅区地区 - 位于连绵起伏的丘陵地带城市的中心区域。这个丘陵地区的海拔高度可以达到200米，特别是向北延伸到巴鲁河（图1（c。））。这些连绵起伏的丘陵从NW到SE（Gugiuman和Cotrău，1975）这也是占主导地位的Iaşi的斜坡博览会。无云期间的日照是它的关键因素，这一事实增强了Iaşi在这些时期的UHI。 Iaşi市毗邻南部山丘达到400米海拔高度，形成一个与市中心相比相对高度差异超过300米的高地。通过它的位置，Iaşi市可以被认为是一个以山谷为基础的城市城镇（Utasi等人，2012年），这个地形带来了很多大气污染方面的负面后果。

在Iaşi市及其附近的区域内，有六个第二次世界大战后创造了人造湖泊（Minea 2010），但他们的表面（lt;100公顷）不具备能力能够产生对内城的平流缓和UHI效应的能力，因为它在城市中是典型的气候研究重点（Runnalls和Oke 2000; Alcoforado和安德拉德2006）。此外，这个城市沿着Bahlui发展河，代表温度适度的可能来源，众所周知，气温下降超过了在温暖的季节晴天，河水可能会超过5°C，这些热效应至少可以辨认出几百个水平米，垂直超过80米（Murakawa等人，1991年）。否则，巴鲁河在很小程度上也能对城市气候产生如此重要的影响。由于累积比对UHI特性的影响（Bottyaacute;n等人，2005年），对这一要素的分析是Iaşi市演化出的。试图强调城市结构，建筑面积的密度明显2005年正射影像的基础。八个建立的典型城市气候区模型Oke（2006）适合于了Iaşi城市结构的具体情况。这样，四类建筑区域的密度是划定的（图2）。

3.数据和方法

地面观测网络可以同时记录准确可靠的测量数据（Yow 2007），为此，我们的研究是2012年12月1号至2015日30号的基于对气温的观察整整3年，每小时采样的数据。用经校准的数据记录器进行观察温度和相对湿度（CEM DT-171）。数据记录仪安装在标准化的木质屏幕下，修改后的史蒂文森屏幕模型后建立。观察结果在2米的高度制作，屏幕正在安装在草覆盖的表面上，尽可能地符合要求根据Oke推荐的具体安装条件（2006）在城市环境中。通过这种方式，我们已经尝试过确保高度的同质性和比较的可能性传感器之间为了抵消缺乏数据记录仪的高灵敏度（plusmn;0.5°C）。

我们也有根据我们对平均值的分析而不是极值，这可能会受到整个传感器灵敏度的影响。八个监测点对城市范围进行抽样表面类型（图2）安装在有代表性的条件下对于城市结构及其周围环境如下：

（1）市中心的博物馆监测点（mp）（68米绝对高度;68％天空视图系数）。由于我们考虑城镇及其在城市地区的中心地位高度位置，是Iaşi的UHI的中心。这个假设得到了本研究结果的支持，其中此监测点代表整体这个城市每年或季节性最温暖的地方。

（2）农村居民区的Dancu mp（59米; 87％）SVF），主要用于与市中心比较。

由于Dancu村及其的建成比较低在村庄的周边位置，这一点被考虑在我们的研究中作为周围的代表Iaşi市区。另外，这两个监控点博物馆和丹库（1和2） - 位于大约60-70米的高度允许直接这两点的比较 - 无论高度影响如何温度。

（3）CHPP mp位于工业低地地区热电联产（CHPP）附近（40米; 82％SFV）。

（4）Racoviţă mp位于集体住宅区沿河床镇中心区域（43米; 67％SFV）。

（5）Dacia mp在密集的建筑区域洪泛平原位于城市郊区（42米;71％SFV）;

（6）Copou山上的大学mp（105米; SFV 68％）。

（7）Ciric mp（48米; 73％SFV）是位于一个小的附近城外的湖泊，也在Iaşi-SYNOP官方气象站附近（图1）。平均年度Ciric mp和Iaşi之间的温差SYNOP（从气候预测获得的数据）中心 - 1987年全球总结。我们研究中使用的共同时（表1和表2）是非常小（0.1°C），这一事实强调了它们的热量相似。由于这个功能-并考虑到了每小时解决Ciric mp数据 - 我们考虑这一点监测点相当于Iaşi SYNOP。

（8）Păunmp也位于乡村环境中，但在该市南部丘陵地区（334米; SFV为81％）。计算上述天空视角因子（SFV）使用SAGA Gis 2.1.2，该软件带有模块天空视图因子。该模块是在公式的基础上开发的Dozier和Frew（1990）。 SFV模型使用计算数字高程模型和建筑物的高度。结果表示为可见天空的百分比（Hantzschel等。2005），其中100表示​​没有影响的空旷场所相邻地形，而0表示没有天空视图给定点。

除了这些定点观测，4年杏树（Armeniaca vulgaris）的开花日期是用于分析城市热岛的影响植被物候。为此，开花日期为20每年监测杏树（2012-2015），抽样整个城市的区域。每棵树的开花日期是每个点转换为1到61的数字（1假设3月1日，30日假设为61;即10四月被假定为41）。在那之后，所有的价值都是通过残差克里格法在年度水平上绘制。在最后阶段，在四张年度地图的基础上，实现了一张复合地图，由此产生的异构体转化为平均日期等值线（即复合地图上的33是重新标记为4月2日）。此外，在案例研究中使用了积雪深度的案例研究2012年12月发生的冬季剧集强调Iaşi的UHI对环境的影响。温度分布图基于由QGis软件包驱动的残余克里金方法用于定点观测。在第一阶段，一个海拔高度进行回归。在那之后，残留了第一阶段产生的高度回归进行了插值通过普通克里金法并加入到海拔回归中（Prudhomme和Reed 1999）。通过其给予的灵活性平衡地重视高度和当地因素的作用在温度的分布（吴和李2013），这方法被认为非常适合绘制等温线UHI（Szymanowski和Kryza 2009,2011），特别是在像Iaşi这样的非常复杂的地形中。 为了绘制气温或相关的冷冻小时数到了一年的寒冷时期，我们使用普通的克里金法，考虑到复杂的气候垂直分布在热反转频率高的时期。此外，主要使用Excel和R软件包用于数据处理。

4该地区的气候条件

由于西北部缺乏山地屏障地区，在Iaşi市所在的罗马尼亚东北部代表着罗马尼亚获得自由的大气环流影响最大的部分（Apostol和Sficirc;că2013）。这一事实使得这一地区高度暴露于西风大气环流之中。因此，在许多冬季情况下，罗马尼亚地区在非常寒冷的时期后首先变暖（Apostol和Sficirc;că2013）。该地区冷空气主要来自大陆北部和东部的冷空气平流，在途中穿过喀尔巴阡山脉之间的开口山脉和黑海。这些特征导致平均空气温度为9.7°C（Alexe 2012），冬季通常为寒冷 （1月3°C ）- 夏季炎热（gt; 21°C七月）。根据柯本分类系统（Kӧppen1936），这些条件对应于半边（Dfb）气候1950 - 2000年（Kottek等人，2006; Peel等人，2007），但是转变为从半边（Dfb）到海洋（Cfb）的温带气候在东北部的最后两个地方可以观察到亚型罗马尼亚（Spinoni等人，2013年）Iaşi市所在地。我们对2012 - 2015年的测量也证实了这种转变（表2）表明相比较高的平均气温与1961-2009。

这里分析了3年（2012年12月至11月）温度异常，温度非常温暖根据东北地区的NCEP / NCAR数据，为 1.5°C罗马尼亚（Kalnay等，1996）。年平均空气分析期间的温度（2012年12月 - 据官方数据显示，Iaşi于2015年11月）罗马尼亚气象的气象站行政（气候预测中心1987），是比多年平均值高1.2°C（表1和表2）由Alexe（2012）指出的1961-2009期间。2015年非常温暖的夏天 - 超过40天25°C的平均气温 - 和三个温和的冬天期间的主要特征，条件让我们的结果更加代表非常热年份。就每月绝对最高温度而言，我们观察到与长期统计数据非常接近的值4月（博物馆监测点为32.8°C，用于我们的研究期间）和9月（CHPP mp为38.9°C）甚至超过1961年这几个月的最高值 - 2009年（表1）。即便如此

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