英语原文共 18 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

毕业论文

英文翻译

原文标题 TEMPORAL DYNAMICS OF THE URBAN HEAT ISLAND OF SINGAPORE

译文标题 新加坡城市热岛的时空动态

新加坡城市热岛的时空动态

WINSTON T. L. CHOW* and MATTHIAS ROTH

新加坡国立大学艺术与社会科学系地理系

2005年11月23日收到

2006年4月25日修订

2006年4月28日接受

摘要：根据1年期间的观察结果，对新加坡冠层级城市热岛（UHI）的时间变化进行了不同的时间尺度检验。将不同城市（商业，中央商务区，高层和低层住宅）获得的温度数据与“农村”参考数据进行比较，并对气象变量和土地利用差异进行分析。结果表明，在商业区域（其他城市地区），日落后3-4小时（gt;6小时）后，峰值UHI值出现。较高的UHI强度通常发生在5月至8月的西南季风期间，在理想气象条件下在商业区域观测到最高〜7°C。季节性降水的变化解释了城乡冷却的一些差异。城市几何和UHI强度之间没有明确的关系，并且城市内的温度变化也显示受到其他场地因素的影响，例如。绿色空间和人为热的程度。最后，将本研究结果与其他热带和中纬度城市的UHI数据进行比较。版权所有copy;2006皇家气象学会。

关键词：城市热岛；热带城市气候；温度；新加坡

1. 介绍

也许对人类影响的天气尺度气候的最清楚的例证是城市热岛（UHI）现象，即与未开发的农村环境相比，在城市环境中观察到的地表，地表或空气温度的增加（例如Landsberg,1981）。假设有几个因素解释了城市的温暖。它们是（1）短波辐射的吸收的增加，（2）显热储存的增加，（3）人为热产生，（4）长波辐射损失的减少，（5）蒸散量的降低，（6）由于城市峡谷湍流导致的明显的热损失减少（Oke,1987）。其他因素，如天气条件（例如风速，云量和高度）（Oke,1998），地形（Goldreich,1984），城市形态和大小（Oke,1973）修改了UHI强度的大小，将其定义为城市（）与其农村（）环境之间的温差（）。来自温带气候的城市的观测显示，在24小时期间，UHI强度以一致的方式变化（Oke,1982;Runnalls和Oke，2000）。一般来说，空气温度从下午傍晚到晚上都有所下降，城市地区的降温幅度比农村低。这种差异导致的增长，直到在日落后约3-5小时达到最大值。由于农村地区的快速变暖，UHI晚上逐渐下降，日出后消失。当测量最高的UHI量值（）时，这些一般的UHI特性在平静和晴朗的天气条件下最好地显示。类似的信息对于热带城市来说较少，但有一些显着的研究（例如,Jauregui,1973;Padmanabhamurty,1979;Sham,1987;Jauregui,1997; Deosthali,2000）。从这些结果可以看出，温带和热带城市UHI之间的两个主要差异。首先，热带强度通常低于类似人口规模的温带城市观察到的（Jauregui,1986a;Oke et al.,1991）。第二，热带城市的发生晚于午夜左右在温带城市观察到的（Jauregui，1986b; Jauregui et al.,1992），或黎明附近（Padmanabhamurty,1979;Jauregui,1997;Deosthali,2000）。

尽管一般缺乏热带UHI研究，但是新加坡的UHI研究历史相对较长。首先公布的结果由Nieuwolt（1966）提出，他们在当地时间23时（LT）注意到约4.5°C的一个清晰平静的夜晚。在多云和多风条件下，UHI强度较低（〜1.5℃）。然而，这项研究仅限于10月份几个晚上在岛南部进行的测量。新加坡气象部门（SMS，1986）根据几年前在当地时间22:00进行的几次观察，调查了整个岛屿的UHI的空间范围，该调查使用固定场地和车辆的组合横穿。观察到一个覆盖中央商务区（CBD），住宅和工业区域的大型持续保温带。在较不发达的郊区以及森林中央集水区测量凉爽地区的口袋。在干燥的中年月份〜5℃。12月和1月期间观察到较低的UHI强度（lt;2.5°C）。Goh和Chang（1998）也进行了类似规模和持续时间的UHI研究。温带仍然存在，7月份再次发现为4.8℃，3月和9月的UHI值为〜3.5℃，1月份为2.5℃。然而，他们发现，随着越来越多的不发达地区变得城市化，UHI的空间范围已经增加，即以前沼泽地或红树林地区转为住宅区。Wong和Yu（2005）最近对夜间UHI进行了一次调查。他们发现〜4°C的UHI是根据9月份02：00-04：00之间进行的一个岛屿横越的CBD和中央集水区之间的差异测量的。植被对UHI的影响被示出，在具有更多绿色空间的建成区域中观察到较低的温度。

虽然这些研究取得了重要成果，但仍有几个问题仍未解决。因为大多数研究是在〜22：00LT进行的，的时机是未知的。UHI是一个动态特征，对不同城市和农村冷却率的分析是理解UHI因果关系的关键（例如，路德维希，1970年;奥克和麦克斯韦，1975年）。因此，本文的目的是观察和记录新加坡1年内冠层UHI强度的日变化和季节变化。结果与土地利用和气象因素以及地表水分条件的变化有关。最后，通过比较目前的结果与以前的温带和热带研究工作结束。

1. 研究领域和方法学

2.1.研究区

新加坡是位于至之间的岛状态，至。这个密集国家的人口在2003年约为400万。它具有典型的湿地赤道气候，平均年平均气温（26-27.5℃）和降水（〜2300毫米）（Kuml;oppen分类=Af）（图1）。11月至1月期间观测到的月降水量较高与NE季风有关。SW季风（5月至7月）期间相对较干燥。季风的影响改变了浑浊，地面风速和风向，产生了明显的季节性模式，11月至2月的地面风速较高，12月至3月间NE风力持续上升。另一方面，5月至9月，地面风通常从南到南。鉴于这些特点，气候有时分为四个季节：东北和西南季风，分为两个短暂的季风或季风前期（Chia和Fong，1991）。没有大而明显的地形（位于岛中心的最高点只有164米），主岛（〜605平方公里）的小尺寸导致当地的天气缺乏主要变化气候。

Figure 1.根据1872年至1988年在Paya Lebar Airbase测量的数据，新加坡的克利莫图（资料来源：新加坡气象部门，1967 - 1988年）

与气候缺乏空间变化相反，新加坡过去40年来，物质景观发生了快速变化，主要是由于实施了政府一致的城市发展政策。建成区的面积由28％提高到了50％，农地面积大幅度减少，森林空间小幅度减少（图2）。大部分城市化与大部分岛屿高层公共建筑有关。办公楼/商业高层建筑物的快速发展也在南部的CBD建成。西部沼泽地排水工程建成工厂，土地开垦逐步扩大南海岸线。唯一剩下的重要农村是中部集水区和西北部不发达地区的热带雨林，主要用于军事训练和农业（图3）。

2.2.观察场所和仪器仪表

选择观察地点代表广泛的城市形态，其中包括新加坡的主要类型的住宅区。在市中心选择了两个地点（图3）。一个是在商业区（COM），过去的测量已经观察到了（例如SMS，1986;Goh和Chang，1998）。该站位于乌节路商业和购物区的中心。另一个车站（CBD）位于靠近岛屿最南端的金融/CBD，由zgt;150米（其中z=高于地面）的紧密间隔的摩天大楼主导。另一站（HDB）位于政府房屋开发委员会（HDB）房地产，其特点是z=35-40米的高层公寓。类似的屋顶屋村遍布全岛，约有85％的人口居住。作为第二个居民点（RES），选择了一个由2-3层私人拥有的露台房组成的低层住宅区。两个住宅区距离海岸距离大约相同（1.5公里）。所有场地的主要形态特征总结在表I中，其中相应的照片如图4所示。一般土地用途在以实际场地为中心的500米圆圈内没有大的变化。这种同质性有助于我们确保这些观察结果代表了特定土地利用的微气候（Runnalls和Oke，2000）。

Figure 2. 1955年至1998年期间新加坡的土地使用“其他”包括内陆水域（如水库），露天场所，公共花园，墓地，军事场所和未利用的土地（资料来源：统计局，1998年）

Figure 3. 2002年建成区面积的灰色阴影面积。还显示了观察地点（黑点）和MSD樟宜机场气象站的位置。COM，商业区;CBD，中央商务区;高层住宅，高层住宅单位;RES，低层住宅;RUR，二期热带雨林不发达的“农村”地区

选择合适的农村地区更为困难。理想情况下，按照Lowry（1977）框架，农村地区应反映城市前情况，不受地形或沿海影响的影响。这将是本案中主要的热带雨林。然而，其余的原始热带雨林仅限于岛上一个小丘陵地区的自然保护区，因此不合适。相反，选择了一个较大的较不发达地区，其中包括二级热带雨林，农业用地和在该岛西北部的军事训练场的组合，作为农村（RUR）场所。实际场地附近的地区由z=10-20米的双子叶树组成，经常散布着小量的密集的下层植物。这些仪器位于一个这样的清理（约40平方米），被认为是一个合适的农村或未开发的参考位置。500米范围内唯一的城市结构是300-350米E的3个养鸡场（〜50times;10米;z=10米），站位高30米左右，最重要的水体大约2.5公里W（图3）。

Figure 4每个地点的土地利用特征照片。从左上方顺时针：商业（COM）;中央商务区（CBD）;高层住宅单位（HDB）;未开发的二级热带雨林（RUR）;低层住宅私人房屋（RES）

Table 1站点特征摘要

使用维萨拉HMP45A传感器和坎贝尔科学（CSI）Met-One 034B传感器测量COM，CBD，HDB和RES的温度（T），风速（u）和方向（theta;）。还用HMP45A传感器测量RUR中的T，但是分别使用Met-One 014和024传感器获得

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[25558]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word