近50年北京大气云气候特征与城市发展关系的初步研究

近50年北京大气云气候特征与城市发展关系的初步研究

近50年北京大气云气候特征与城市发展关系的初步研究

于淑秋 张光智 王继志

（中国气象科学研究院灾害天气重点实验室）

摘要

本文采用北京1949—1999年以来有关城市发展的发布信息以及1949-2000年温度、湿度、降雨、云观测等逐月资料， 采用三次样条函数拟合方法，分析50年来北京低云量与总运量的变化以及首都北京城市发展几类指标的变化，讨论其与大气云气候的特征关系，研究北京作为超级大城市的发展、环境的变化对气候变化产生的可能反馈影响。结果表明，60年代中期以后到20世纪初北京地区城市发展各有关指标，包括常住人口、住房、建筑面积增加，城市公路长度增加等，与低层大气污染增加带来低云量呈现显著增加呈现一致的趋势。还与北京50年来气温升高和降雨减少趋势的年代际波动也具有一致的趋势。分析还发现总云量的历史变化与低云量变化位相相反，即近50年来北京总云量呈现减少趋势，总云量的减少无疑从影响太阳辐射等可反馈影响气候变化。城市柏油路长度增加、占用土地的城市建筑的增加表征的北京大城市的发展与云气候变化表现出趋势的一致。表明近50年来北京大气云气候特征变化与城市发展关系显著。本文的初步分析结果有待进一步研究。

关键词：北京云气候 城市发展 相关研究

1引言

气候对人类生存环境影响巨大，同时也是重要的自然资源之一。全球气候变化会影响到人类的生存条件和社会经济活动。而人类的经济活动、过渡开发、超级大都市的发展、环境的变化反过来也对气候产生反馈影响。

人们已经注意到，近百年来全球气候的变暖是由自然气候振荡和人类活动共同引起的。而最近50年的全球气候变化则主要是人类活动排放的温室气体增加通过温室效应造成的。大都市及其周边经济圈经济的迅猛发展条件下，在全球气候变化大背景下对未来的气候又如何影响，这是人们密切关注的重要问题。超大城市的环境与气候研究尤其引起广泛重视。 首都经济圈位于华北平原，华北区在地理上是我国东北、华东、中南和西北区的接合部，在生态上属于内蒙古高原、黄土高原和华北平原及其过渡区，华北区既是我国经济活跃的快速发展地区，又是生态失衡多灾的地域，气候和环境、生态问题是华北区经济社会可持续发展的重要制约因素。而首都北京的城市发展及环境的变化具有显著代表性。人们关注的主要有以下几个问题

气温升高：根据我国1954~2002年气象资料分析，华北区气温变化呈上升趋势，上升幅度在0.6~3.2℃之间，全区平均上升2.0℃。

雨量减少：大部分地区降水量变化呈减少趋势。全区降水量平均减少20%。华北区近50年来总体上呈暖干化趋势。

日照时数减少：分析发现北京及周边地区各站冬季日照时数呈年代际显著偏少趋势。日照时数减少显著区范围包括北京南郊与天津、石家庄等河北、山东等地区，即北京偏东南跨省区域。

雾日数增加：徐翔德、王继志等研究表明，北京地区近年来雾日显著增加，气溶胶指数与局地雾日呈高相关特征，此高相关区域与雾日年代际变化趋势相吻合。于淑秋、张光智等研究指出，北京地区大都市的发展，其热岛效应、干岛特征对局地气候变化产生显著影响。 低云量减少：北京地区低云量均呈显著增加趋势，研究表明，低云量与气溶胶指数呈大范围正相关，这反映了城市群落气溶胶对局地区域气候的影响效应。

这些重要的气候变化信号发生在北京这样的超级大城市是值得人们重视的。北京是当前城市快速发展规模大速度快、人口增加迅猛、经济增长大的世界大都市之一。资料分析表明，

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