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随着我国经济的高速增长与城市化进程的快速发展,大气污染成为目前中国面临的非常严峻的环境问题之一。城市大气污染物主要来自工厂和交通工具使用中化石燃料的燃烧,城市中的日常人类行为也会将大量污染颗粒排放到城市大气中。随着大气污染治理向纵深发展,以PM2.5为代表的复合型大气污染问题日益突出,对环境空气质量和人群健康均造成了严重影响。城市热岛是城市化进程中最突出的城市气候问题,城市热岛对局地气候和居民的生产生活产生了不同程度的影响,危害人类健康。近年来,城市热岛与大气污染物之间的关系成为研究的热点问题之一,探究城市热岛与PM2.5浓度的相关关系,对改善城市环境、提高居民生活质量具有重要意义。本文利用站点实测数据、MOD04_3K气溶胶数据和MOD11A2地表温度数据,研究2014-2018年京津冀地区PM2.5浓度和城市热岛效应的时空分布特征,并运用耦合协调度模型和相关分析的方法,探究京津冀城市热岛与PM2.5浓度的相关关系。结论如下:(1)空间上,京津冀地区各季节PM2.5空间分布基本呈现“南高北低”的态势,冀中南平原属于长期高污染区,冀北山区是PM2.5质量浓度最低的地区。时间变化上,PM2.5污染最严重的季节为冬季,夏季PM2.5浓度最低,春秋季PM2.5污染物水平相当,2014-2018年京津冀地区13个主要城市冬季PM2.5浓度明显减少。(2)城市热岛的中心主要分布在京津冀13个主要城市城区内,春季和夏季热岛区集中分布在沧州滨海平原,秋季和冬季热岛区向南移动至京津冀东南部的邢台、邯郸一带,城市冷岛主要集中在坝上高原。从2014年到2018年,白天和夜间热岛区呈现扩张的态势,热岛区由城市点沿交通线连成点-线结构,再向四周扩张成面。(3)城市热岛背景下,京津冀地区地表温度和PM2.5浓度在空间分布上存在正向耦合关系。各季节白天和夜间城市热岛与PM2.5浓度的空间分布都呈现“南高北低”的态势。在显著性水平0.01的检验条件下,夏季城市热岛与PM2.5浓度有显著相关的城市最少,秋季次之,春季和冬季最多。京津冀13个主要城市中,春季强热岛区地表温度与PM2.5浓度为显著负相关,冬季弱热岛区地表温度与PM2.5浓度呈显著正相关,从不同城市来看,张家口城市热岛区地表温度与PM2.5浓度呈显著正相关,北京和天津城市热岛区地表温度与PM2.5浓度表现为显著正相关。