京津冀近30年城市化对台站气温的影响

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气象站记录的温度是否受到了城市化的影响仍然是一个很有争议的论题。前人通过仔细的筛选参考站代表背景增暖信号,在去除气温站点中城市化信号的研究方面做了很大的贡献。然而由于不受城市化影响的站点十分有限,而且选择参考站的标准也不同,所以对城市化对温度记录的影响强度仍有争议。本文利用存档的遥感数据,提出了一种动态的量化自然背景增暖的方法,即利用区域内所有站点从遥感影像得到的城市化速率,结合该站点的气温变化趋势,综合统计出背景增暖;而不是简单的依照某些标准选取某几个站点作为参考站。本文研究了京津冀69个气象站点周边过去三十年的城市化速率对温度记录的影响;重点分析了大北京城市群在8km和1km两种尺度下城市化对温度趋势的影响,得出的结论相差不大,说明了该方法的可靠性。在城市化速率和增温速率之间存在着显著的正相关关系,通过了0.01的显著性水平检验。城市化速率越快的站点,其记录的温度也升高的越快。总体城市面积影响着温度的绝对值,而城市面积的增加速率则影响了温度升高的快慢。在北京的站点中,1km范围内每增加10%的城市面积,气温会在背景气候增暖的基础上再增高约0.21℃;而在京津冀的所有站点中,气温仅会增加0.13℃,这也表明了北京和河北的不同城市化发展模式和水平。本文用统计的方法分析了研究中可能带来的误差和不确定性。大北京城市群过去三十年的城市增暖贡献大约占到了总体的46.2%-81.4%;京津冀城市群过去三十年的城市增暖贡献则大约仅占5.8%-69%。
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