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深圳市2010年城市热岛监测公报

发表时间：2011年09月19日 10时26分44秒

 深圳市国家气候观象台（市气候中心）
 

　　摘要：2010年我市城市热岛强度值为0.87℃，与2009年大体持平，但坪山新区、光明新区、宝安区观澜和福永街道热岛强度略有增强。数据相关分析和典型地区的对比分析表明，人口密度、道路占地面积和建筑占地面积均与热岛强度有较为密切的关联，人类活动、机动车排放和高强度的建筑开发都是城市热岛形成的重要原因，而植被和水体则对城市热岛有明显的调节作用。
 

一、2010年深圳城市热岛基本情况

2010年我市城市热岛空间分布呈现“中强东弱西居中”的格局（图1），全市城市热岛强度值大致在-0.4至1.1℃之间。根据城市指标站计算得到的全市城市热岛强度值为0.87℃。

 

图1  2010年深圳城市热岛空间分布（单位：℃）

二、2010年热岛主要影响区域

人口密度加权城市热岛指数（PWUHI）是深圳市气候中心设计的城市热岛指数，综合考虑热岛强度和人口密度的空间分布，衡量城市热岛强度的影响程度。当某区域PWUHI值在0.1之上时，即表明该地区城市热岛所造成的影响较为明显（图2）。

 

图2  2010年深圳PWUHI指数分布图

2010年全市PWUHI指数超过0.1的地区主要集中在我市中南部和西部地区，具体分布在福田区的沙头、福田、南园街道，罗湖区的桂园、南湖、东门、笋岗、东晓街道，龙岗区的布吉、横岗街道以及宝安区的沙井和松岗街道交界处。

三、与热岛有关的城市建设要素分析

利用深圳网格化的人口密度、道路占地面积及建筑占地面积等3组数据与城市热岛强度进行了对比分析，选取具有代表性的6个网格（面积均为1km²），将不同要素的值列于表1。通过对比分析，发现人类活动、道路机动车排放以及建筑开发强度都对城市热岛的形成有重要贡献。

表1  2010年深圳城市热岛强度与不同要素的对比分析

 

网格序号	所属行政区	热岛强度 （℃）	人口密度 （人/km2）	道路占地面积 （m2/km2）	建筑占地面积 （m2/km2）
1	笋岗	0.99	36186	4095.36	480333.4
2	蔡屋围	0.94	54236	3724.76	244479.2
3	布吉	0.94	24219	2059.40	465639.0
4	葵涌	0.06	87	335.64	14198.4
5	南澳	0.06	5	34.96	17952.6
6	坪山	0.10	428	508.2	58880.4

 

人口密度：人口密度与城市热岛强度关系非常密切，回归分析表明人口密度与热岛强度大致呈指数关系，且二者相关系数可以通过置信度为0.01的置信度检验。总体上人口越大的地区，热岛强度通常越强，说明人类活动是城市热岛形成的重要原因。所选取的6个有代表性的格点中，笋岗、蔡屋围和布吉人口密度均在每平方公里20000人以上，相应的热岛强度也均在0.9℃以上；而葵涌、南澳和坪山3个地区人口密度均在每平方公里500人以下，相应的城市热岛强度也都低于或等于0.1℃。

道路占地：城市道路密度与城市热岛强度关系也相当密切，回归分析表明道路占地面积同样与热岛强度呈指数关系，并且相关关系也可通过0.01的置信度检验。这表明道路机动车尾气排放不仅对空气环境质量有影响，也会对局地气候环境产生影响。公路占地面积越大的地区，城市热岛强度通常也越强。在6个有代表性的网格内，热岛强度强的3个代表点，其道路占地面积均在2000m²/km²以上，而其余3个城市热岛强度较弱的代表点，道路占地面积均在1000 m²/km²以下。

建筑占地：建筑占地面积是一个区域开发强度的衡量指标之一，对比分析表明，城市热岛强的地区，其建筑占地面积往往越大。对6个代表点的分析表明，建筑占地面积大的网格点，其城市热岛强度越强，说明开发强度对城市热岛的形成有明显的正贡献。

四、植被、水体对城市热岛的调节作用

植被和水体对城市热岛有显著的调节作用，大鹏半岛沿岸有延绵的山脉，西丽、石岩一带和龙岗北部有水库湖泊和丘陵山地，水体、绿地面积相对偏多，因此是热岛强度最弱的区域。

罗湖老城区至龙岗布吉一带，横岗-平湖-宝安的观澜、松岗和光明新区公明的部分地区是人口密度相对较大的区域，且绿地面积相对较少，对局地气候调节相对较弱，因此热岛强度相对较强。

福田区、南山区人口密度同样较高，但由于大规模开发时间晚于罗湖老城区，城市规划科学合理、绿地覆盖面积多、保留了大量开敞空间和生态廊道，因此城市热岛相对于罗湖老城区而言要弱一些。

五、与2009年城市热岛的对比分析

根据深圳5个城市指标站计算得出的2010年城市热岛强度值为0.87℃，总体与2009年的值持平。相比2009年，2010年占全市总面积约61%的区域城市热岛强度呈略减弱的趋势，减小幅度在0.1℃上下。然而，光明新区、坪山新区、宝安区观澜和福永街道等地区的城市热岛强度有一定程度的加强。尽管尚没有明显证据证明这些地区热岛强度的加强与城市开发建设有必然联系，且热岛强度加强的幅度也较小（基本上在0.1℃以内），但仍然应引起警惕。尤其是坪山新区与宝安新区的热岛强度加强，或许与新区成立后开始加大建设力度存在关联，在新区建设中应注意科学规划，预留生态隔离廊道以保持对局地气候的调节作用。

六、评价结论

综上所述，2010年深圳城市热岛基本情况如下：

（1）城市指标站数据统计表明，2010年我市城市热岛强度值为0.87℃，与2009年相持平。我市热岛强度年均值要低于文献给出的北京城市热岛强度（大于1℃），这与我市地处沿海、绿化较好以及采用科学的组团式总体规划思路有关。

（2）PWUHI指数分析表明福田区的沙头、福田、南园街道，罗湖区的桂园、南湖、东门、笋岗、东晓街道，龙岗区的布吉、横岗街道以及沙井和松岗交界地带受城市热岛影响相对较为明显。

（3）数据相关分析和典型地区的对比分析表明，人类活动、机动车排放和高强度的建筑开发都是城市热岛形成的重要原因，而植被和水体则对城市热岛有明显的调节作用。

（4）光明新区、坪山新区、宝安区观澜和福永街道等地区的城市热岛强度有一定程度的加强，尽管加强幅度不大，但值得警惕。

附：城市热岛计算方法

 

城市热岛监测利用自动站气温数据的季度平均值进行分析（自动站分布见图3）。

 

图3 深圳城市热岛监测所用气温资料的站点来源（圆点为普通自动站，三角形为乡村基准站，五角星为城市指标站）

 

计算城市热岛强度的方法如下：（1）对所有自动站气温做质量控制，筛除气温明显异常及资料完整率不符要求的站点；（2）对气温按高度进行订正；（3）将订正后的乡村指标站年平均气温插值到整个深圳市域平面，得到深圳背景气温T₀；（4）将各站（某时段）平均气温减去该格点T₀，得到该站点城市热岛强度T_UHI；（5）将T_UHI插值到整个深圳市域平面，得到深圳城市热岛强度分布；（6）5个城市指标站的城市热岛强度平均值即为代表全深圳的城市热岛强度指标。