基于小时温度数据的北京市热岛时空变化与土地利用分析

Abstract

利用2016年北京市自动观测站的逐时气象要素数据,排除复杂天气影响,筛选出微风、晴朗的10月23日全天为研究时段。采用ANUSPLIN空间化插值软件和百分位法定义城市热岛,探究北京市热岛24小时移动路径与空间分布格局特征,分析热岛逐小时变化与土地覆被的关系,得到如下结果。1)北京市秋季晴天热岛强度存在日变化规律,其中18:00—23:00时段的热岛强度增长速率最大为0.48℃/h。2)日内不同时刻热岛分布存在差异,水平分布形态有以下3种范式:单中心式热岛、多中心式热岛和辐射状热岛。3)不同时刻热岛分布区内6种土地利用类型的面积占比不同,白天热岛分布区无代表性土地利用类型,不同时刻热岛区6种土地利用类型的百分比结构差异大;夜晚热岛分布区土地利用类型以建设用地为主,不同时刻热岛区6种土地利用类型的百分比结构差异小。4)热岛日内变化与土地利用的关系:00:00—03:00,热岛逐时移动面积小,且移动区6种土地利用类型的占比无明显变化;03:00—07:00,热岛向林地占比增多、建设用地占比减小的区域移动; 07:00—09:00,热岛向林地占比减小、耕地与建设用地占比增大的区域移动; 09:00—15:00,热岛整体向东移动,建设用地占比减小、耕地占比增大;15:00—19:00,热岛移回建设用地占比增大的区域;19:00—22:00,热岛移动区内6种土地利用类型的占比无明显变化;22:00—23:00,热岛向耕地占比增大、建设用地占比减小的区域移动。

利用2016年北京市自动观测站的逐时气象要素数据,排除复杂天气影响,筛选出微风、晴朗的10月23日全天为研究时段。采用ANUSPLIN空间化插值软件和百分位法定义城市热岛,探究北京市热岛24小时移动路径与空间分布格局特征,分析热岛逐小时变化与土地覆被的关系,得到如下结果。1)北京市秋季晴天热岛强度存在日变化规律,其中18:00—23:00时段的热岛强度增长速率最大为0.48℃/h。2)日内不同时刻热岛分布存在差异,水平分布形态有以下3种范式:单中心式热岛、多中心式热岛和辐射状热岛。3)不同时刻热岛分布区内6种土地利用类型的面积占比不同,白天热岛分布区无代表性土地利用类型,不同时刻热岛区6种土地利用类型的百分比结构差异大;夜晚热岛分布区土地利用类型以建设用地为主,不同时刻热岛区6种土地利用类型的百分比结构差异小。4)热岛日内变化与土地利用的关系:00:00—03:00,热岛逐时移动面积小,且移动区6种土地利用类型的占比无明显变化;03:00—07:00,热岛向林地占比增多、建设用地占比减小的区域移动; 07:00—09:00,热岛向林地占比减小、耕地与建设用地占比增大的区域移动; 09:00—15:00,热岛整体向东移动,建设用地占比减小、耕地占比增大;15:00—19:00,热岛移回建设用地占比增大的区域;19:00—22:00,热岛移动区内6种土地利用类型的占比无明显变化;22:00—23:00,热岛向耕地占比增大、建设用地占比减小的区域移动。