城市熱島效應(yīng)增溫對環(huán)境氣溫的影響

馬林，孫艷云，張鈺祺，王帥，于文博，王若男， 韓冰，劉振宏，李東宇

（1.遼寧省氣象裝備保障中心，沈陽 110116；2.遼寧省氣象服務(wù)中心，沈陽 110116； 3.遼寧省氣象信息中心，沈陽 110116；4.大連市氣象局，遼寧大連116011）

城市熱島不僅僅影響城市的生活環(huán)境，給認(rèn)知氣候變化與氣候評估帶來誤差，也給天氣預(yù)報、農(nóng)業(yè)科學(xué)研究、土木工程建筑業(yè)等學(xué)科的溫度指標(biāo)運用帶來影響。中國有3000 個左右中小城市，氣象上基準(zhǔn)氣候站隨城而建，開始建立在城郊，隨著城市建設(shè)的不斷擴(kuò)展，基準(zhǔn)氣候站被城市所包圍。在逐漸形成的城市熱島影響下，使基準(zhǔn)氣候站的氣溫觀測值偏高于自然氣溫值，嚴(yán)重影響了對氣候資源的評估及對氣候變暖程度的正確判斷。因此，研究城市熱島效應(yīng)對環(huán)境氣溫的影響具有重要意義。有研究認(rèn)為，20 世紀(jì)80 年代至21 世紀(jì)00 年代是近百年來升溫最快的階段[1-3]，而這個期間也恰恰是城市擴(kuò)張最快的時期[4]。IPCC 預(yù)計21 世紀(jì)末全球地表平均溫度增溫幅度在1.1～6.4 ℃之間[5]。鄭艷萍[6]、劉星燕[7]、蘇曉丹[8]等研究唐山、張家口、嫩江平原氣溫變化特征時，使用了城市內(nèi)基準(zhǔn)氣候站的氣溫資料，得出氣溫變化速率在0.40 ℃/10 a 左右。這些研究成果表現(xiàn)出氣候變暖的特征，但也包含了城市熱島所產(chǎn)生的增溫效應(yīng)，其結(jié)果與實際氣候變暖有一定偏差。段春峰[9]、張愛英[10]、張一平[11]等研究了大城市增溫貢獻(xiàn)使基準(zhǔn)氣候站氣溫偏高的結(jié)果，說明了城市熱島對氣溫觀測資料的影響。目前對中小城市熱島效應(yīng)量化研究并不多見，因此，文中選擇遼寧中西部地區(qū)，包括平原、沿海、丘陵等15 個中小城市為研究對象，并以當(dāng)?shù)剞r(nóng)村基準(zhǔn)氣候站建平、羊山為對照，量化分析城市熱島效應(yīng)對氣溫影響，理性認(rèn)知氣候變暖的實際情景。研究結(jié)果將對氣象情報預(yù)報、氣候資源評價、農(nóng)作物引種及科學(xué)研究、土木工程建筑等溫度指標(biāo)應(yīng)用具有參考價值。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

1）城區(qū)基準(zhǔn)氣候站周邊環(huán)境。沈陽地區(qū)西部城市、阜新、錦州、葫蘆島、朝陽和赤峰地區(qū)等15 個中小城市位于遼寧中西部，包括平原、丘陵和沿海各地理類型。各個城市均設(shè)有國家基準(zhǔn)氣候站，始建于20 世紀(jì)50 年代。根據(jù)《基準(zhǔn)氣候站觀測環(huán)境保護(hù)規(guī)定》要求，基準(zhǔn)氣候站周圍的建筑物、樹木和其他遮擋物邊緣的距離，必須為遮擋高度的10 倍以遠(yuǎn)。20世紀(jì)60、70 年代，城區(qū)建設(shè)發(fā)展緩慢，各城區(qū)面積不足3～5 km2，基準(zhǔn)氣候站距離城市邊緣在3 km 以上，周邊環(huán)境變化很小。自1980 年城區(qū)面積開始拓展，1985—1990 年城區(qū)面積增加近2～3 倍。在20世紀(jì)80 年代后，建筑物結(jié)構(gòu)、面積、高度變化迅速，高層建筑成為城市的主體。隨著城市區(qū)域的擴(kuò)展，基準(zhǔn)氣候站被城市所包圍，基準(zhǔn)氣候站已經(jīng)位于城市腹地。

2）對照區(qū)基準(zhǔn)氣候站周邊環(huán)境。建平鎮(zhèn)、羊山鎮(zhèn)隸屬于朝陽市，位于農(nóng)村。兩個農(nóng)村基準(zhǔn)氣候站始建于20 世紀(jì)50 年代末，截止21 世紀(jì)10 年代，周邊環(huán)境變化仍然很小。建平鎮(zhèn)位于赤峰、阜新、朝陽、葉柏壽及義縣城區(qū)的中間位置；羊山位于朝陽、喀左、建昌、葫蘆島、錦州城區(qū)的中間位置。兩個農(nóng)村基準(zhǔn)氣候站周邊環(huán)境的自然狀態(tài)，作為城市熱島效應(yīng)研究的對照（CK）具備代表性。

1.2 資料來源

本研究使用的資料為1960—2015 年赤峰、葉柏壽、凌源、喀左、朝陽、北票、阜新、義縣、新民、遼中、錦州、建昌、綏中、興城、葫蘆島地區(qū)等15個城市基準(zhǔn)氣候站，及建平、羊山2 個農(nóng)村基準(zhǔn)氣候站近56 年的氣溫資料。分別統(tǒng)計了月、季、年平均氣溫以及≥0 ℃積溫，收集了各個市的城市建設(shè)面積資料作為參考。

1.3 分析方法

采用分段比較的方法探索城市熱島對氣溫的影響。通過Mann-Kendall 突變檢驗、距平變化、氣候變化速率[12]等數(shù)理統(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)處理，從1960—2015 年長序列中分段剝離出城市熱島所引起的增溫效應(yīng)。

氣溫線性升高的計算公式為：

式中：N 為年數(shù)樣本；a 為氣溫速率，由一元線性方程求得。

城市熱島線性增溫的計算公式為：

式中：TΔca、TΔna分別為城市氣溫線性升高、農(nóng)村氣溫線性升高。

城市擴(kuò)建氣溫突變增溫的計算公式為：

農(nóng)村（CK）氣溫突變增溫的計算公式為：

2 結(jié)果分析

2.1 城市熱島對年平均氣溫的影響

如圖1 所示，年平均氣溫年際變化呈升高趨勢，與全球氣候變暖的變化趨勢相吻合。從圖1a 分析得出，城市年平均氣溫呈升高趨勢，氣候傾向率為0.31 ℃/a，序列相關(guān)系數(shù)0.6969（P＜0.01）達(dá)到極顯著水平，城市年平均氣溫線性升高 1.74 ℃。經(jīng)Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，城市年平均氣溫在1987、1988 年存在顯著突變。氣候突變時間點與城市擴(kuò)展、建設(shè)迅速時期相吻合，各個中小城市基準(zhǔn)氣候站在20 世紀(jì)80 年代中后期相應(yīng)被城市建筑物包圍。因此，城市的熱島效應(yīng)在氣候突變（1988年）之后，在氣象資料中有明顯的表現(xiàn)[11，13-14]。氣候突變之前，1960—1987 年負(fù)距平概率占42.9%，正距平概率占7.1%，年平均氣溫為8.64 ℃；氣候突變之后，1988—2015 年負(fù)距平概率占8.9%，正距平概率占41.1%，年平均氣溫為9.73 ℃，氣候突變之后與突變之前相比，年平均氣溫升高1.09 ℃。

如圖1b 所示，建平、羊山基準(zhǔn)氣候站位于農(nóng)村，周邊環(huán)境為沒有改變的原始狀態(tài)，作為研究城市熱島效應(yīng)的對照點（CK，簡稱農(nóng)村）。在1960—2015 年的時間序列里，農(nóng)村（CK）年平均氣溫存在升高趨勢，氣候傾向率為 0.08 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)為0.2195，通過P＜0.10 檢驗水平，1960—2015 年農(nóng)村年平均氣溫線性升高0.44 ℃。經(jīng)過Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，在1960—2015 年長序列中，農(nóng)村（CK）年平均氣溫不存在氣候突變特征，說明在氣候變暖的情景下，農(nóng)村（CK）年平均氣溫隨著時間變化呈波動升高趨勢。如果依照城市氣溫氣候突變點1987、1988 年為界，將農(nóng)村（CK）氣溫序列分為 1960—1987 年和 1988—2015 年兩部分，1960—1987 年負(fù)距平概率占有32.1%，正距平概率占有17.9%，年平均氣溫為7.09 ℃；1988—2015 年負(fù)距平概率占12.5%，正距平概率占37.5%，年平均氣溫為7.53 ℃。1988—2015 年平均氣溫比1960—1987年平均升高0.44 ℃。

經(jīng)以上結(jié)果分析，城市與農(nóng)村（CK）對照，城市年平均氣溫在1960—2015 年序列中，受熱島影響，氣溫氣候傾向率提高0.32 ℃/10 a，年平均氣溫線性增溫（TΔrca）升高1.30 ℃。氣候突變（1988—2015年）之后，受城市熱島影響，城市年平均氣溫升高（即城市熱島增溫 rc TΔ ）0.65 ℃，占城市年平均氣溫的7.1%，其城市熱島效應(yīng)（Qrc）為147.7%。

圖1 城市、農(nóng)村年平均氣溫距平值變化趨勢

2.2 城市熱島對四季氣溫的影響

2.2.1 春季

如圖2a 所示，城市春季平均氣溫氣候傾向率為0.32 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)0.4811（P＜0.01）達(dá)到極顯著水平，線性升高1.78 ℃。經(jīng)Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，城市春季平均氣溫在1987、1988 年存在顯著突變，與年平均氣溫突變點一致。1960—1987 年，負(fù)距平概率占32.1%，正距平概率占15.9%，平均氣溫為9.34 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占10.7%，正距平概率占39.3%，平均氣溫為10.44 ℃，氣候突變之后與突變之前相比，春季平均氣溫升高1.10 ℃。

在1960—2015 年的時間序列里，農(nóng)村（CK）春季平均氣溫氣候傾向率為0.19 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)0.3030（P＜0.05）達(dá)到顯著水平，1960—2015 年春季平均氣溫線性升高1.09 ℃。經(jīng)過Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，1987、1988 年氣候突變不顯著。依照城市氣候突變界限，1960—1987 年，負(fù)距平概率占26.8%，正距平概率占23.2%，平均氣溫為8.62 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占10.7%，正距平概率占39.3%，平均氣溫為9.31 ℃。農(nóng)村（CK）春季氣溫在“突變”界限前后平均升高0.69 ℃。

城市春季平均氣溫在1960—2015 年序列中，受熱島影響，氣溫氣候傾向率提升了0.12 ℃/10 a，平均氣溫線性增溫（TΔrca）升高 0.69 ℃。氣候突變（1988—2015 年）之后，受城市熱島影響，春季城市熱島增溫（TΔrc）0.41 ℃，占城市春季平均氣溫的4.1%，春季城市熱島效應(yīng)（Qrc）為59.4%。

圖2 城市、農(nóng)村四季平均氣溫變化特征

2.2.2 夏季

如圖2b 所示，城市夏季平均氣溫氣候傾向率為0.16 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)0.3650（P＜0.01）達(dá)到極顯著水平，線性升高0.90 ℃。經(jīng)Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，城市夏季平均氣溫突變點不明顯。按照年平均氣溫突變點1987、1988 年分界，1960—1987 年，負(fù)距平概率占32.1%，正距平概率占17.9%，平均溫度為22.85 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占19.6%，正距平概率占30.4%，平均氣溫為23.42 ℃，“突變”前后相比，夏季平均氣溫升高0.57 ℃。

農(nóng)村（CK）在1960—2015 年的時間序列里，農(nóng)村夏季平均氣溫氣候傾向率為0.01 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)為0.1730，沒通過顯著水平檢驗，平均氣溫線性升高0.04 ℃。經(jīng)過Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，農(nóng)村（CK）不存在氣候突變。依據(jù)城市氣候突變點1987、1988 年分界，1960—1987 年，負(fù)、正距平概率各占25.0%，平均氣溫為22.04 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占17.9%，正距平概率占21.4%，平均氣溫為 22.20 ℃，夏季氣溫平均升高0.16 ℃。

城市夏季平均氣溫在1960—2015 年序列中，受熱島影響，氣溫氣候傾向率提升了0.16 ℃/10 a，平均氣溫線性增溫（TΔrca）升高 0.86 ℃。氣候突變（1988—2015 年）之后，受城市熱島影響，夏季城市熱島增溫（TΔrc）0.41 ℃，占城市夏季平均氣溫的1.6%，夏季城市熱島效應(yīng)（Qrc）為256.3%。

2.2.3 秋季

如圖2c 所示，城市秋季平均氣溫氣候傾向率為0.25 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)0.4660（P＜0.01）達(dá)到極顯著水平，線性升高1.40 ℃。經(jīng)Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，城市秋季平均氣溫在1987、1988 年存在顯著突變，與年平均氣溫突變點相同。1960—1987 年，負(fù)距平概率占37.5%，正距平概率占12.5%，平均氣溫為9.33 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占17.9%，正距平概率占32.1%，平均氣溫為10.21 ℃。氣候突變前后相比，平均氣溫升高0.88 ℃。

在1960—2015 年的時間序列里，農(nóng)村秋季平均氣溫氣候傾向率為 0.01 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)為0.0141，沒通過顯著性水平檢驗，平均氣溫線性升高0.03 ℃。經(jīng)過Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，農(nóng)村不存在氣候突變。依據(jù)城市氣候突變點1987、1988 年分界，1960—1987 年，負(fù)距平概率占21.4%，正距平概率占28.6%，平均氣溫為7.76 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占21.4%，正距平概率占28.6%，平均氣溫為7.92 ℃，秋季平均氣溫微弱升高（0.16 ℃）。

在1960—2015 年序列中，受熱島影響，氣溫氣候傾向率提升了 0.22 ℃/10 a，平均氣溫線性增溫（TΔrca）升高1.37 ℃。氣候突變（1988—2015 年）之后，受城市熱島影響，城市熱島增溫（TΔrc）0.72 ℃，占城市冬季平均氣溫的 7.3%，秋季城市熱島效應(yīng)（Qrc）為450.0%。

2.2.4 冬季

如圖2d 所示，城市冬季平均氣溫氣候傾向率為0.37 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)0.4533（P＜0.01）達(dá)到極顯著水平，線性升高2.08 ℃。經(jīng)Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，城市冬季平均氣溫在1987、1988 年存在顯著突變，與年平均氣溫突變點相同。1960—1987 年，負(fù)距平概率占39.3%，正距平概率占10.7%，平均氣溫為-7.95 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占12.5%，正距平概率占37.5%，平均氣溫為-6.40 ℃，氣候突變前后相比，平均氣溫升高1.55 ℃。

在1960—2015 年的時間序列里，農(nóng)村冬季平均氣溫氣候傾向率為 0.14 ℃/10 a，序列相關(guān)系數(shù)為0.2049，通過P＜0.10 顯著性檢驗水平，平均氣溫線性升高0.77 ℃。經(jīng)過Mann-Kendall 突變檢驗和距平值變化分析，農(nóng)村冬季氣溫突變不顯著。依照1987、1988 年分界，1960—1987 年，負(fù)距平概率占26.8%，正距平概率占 23.2%，平均氣溫為-10.15 ℃；1988—2015 年，負(fù)距平概率占14.3%，正距平概率占35.7%，平均氣溫為-9.40 ℃，平均氣溫升高0.75 ℃。

在1960—2015 年序列中，受熱島影響，氣溫氣候傾向率提升了0.23 ℃/10 a，年平均氣溫線性增溫（TΔrca）1.31 ℃。氣候突變（1988—2015 年）之后，受城市熱島影響，冬季城市熱島增溫（TΔrc）0.80 ℃，占城市冬季平均氣溫的11.1%，冬季城市熱島效應(yīng)（Qrc）為106.7%。

2.3 城市熱島對各月氣溫傾向率的影響

城市氣溫氣候傾向率的變化包含受大環(huán)境氣候變暖引起的氣溫升高和小環(huán)境城市熱島影響氣溫升高這兩部分，而農(nóng)村（CK）氣溫氣候傾向率的變化則是單一大環(huán)境氣候變暖影響的結(jié)果。如圖3 所示，城市、農(nóng)村（CK）各月平均氣溫氣候傾向率存在較大的差異。城市各月氣溫傾向率幅度在0.13～0.48 ℃/ 10 a 之間，10 月至翌年6 月，序列相關(guān)系數(shù)均通過P＜0.01 和P＜0.05 檢驗，達(dá)到極顯著和顯著水平，7、8、9 月序列相關(guān)系數(shù)通過了P＜0.10 檢驗水平。農(nóng)村（CK）各月氣溫傾向率幅度在0.00～0.28 ℃/10 a 之間，1—4 月序列相關(guān)系數(shù)通過P＜0.05 檢驗，達(dá)到顯著水平，而5—12 月未通過序列相關(guān)系數(shù)檢驗水平，說明即使在氣候變暖的大環(huán)境下，農(nóng)村（CK）氣溫的升高趨勢并不顯著。

圖3 城市、農(nóng)村各月平均氣溫氣候傾向率變化

2.4 城市各月線性增溫與熱島增溫

城市線性增溫等于城市氣溫線性升高與農(nóng)村（CK）氣溫線性升高之差，代表氣候變暖與城市熱島效應(yīng)之和。各月線性增溫與熱島增溫變化曲線如圖4 所示，城市線性增溫各月變化在0.62～1.49 ℃之間，最高值出現(xiàn)在1 月，最低值出現(xiàn)在7 月。9 月至翌年3 月城市線性增溫在1.0 ℃以上，5 月至8 月線性增溫在0.62～0.72 ℃之間。城市熱島增溫是通過城市建設(shè)發(fā)展與氣候突變點1987、1988 年前、后列差求得，城市熱島增溫小于線性增溫。由圖4 可知，城市熱島增溫各月變化在0.28～1.04 ℃之間，最高值出現(xiàn)在1月，5 月出現(xiàn)全年最小值。在年周期內(nèi)，相較夏半年，冬半年更明顯地表現(xiàn)出城市熱島增溫，9 月至翌年3月增溫在0.5 ℃以上，而4 月至8 月增溫在0.28～ 0.45 ℃之間。在年變化中，熱島增溫出現(xiàn)兩次轉(zhuǎn)折。一是4 月急速下降，其主要原因是北方城市4 月1 日停止供暖，建筑物群體減少對城市空間排放熱量；二是9 月增溫加速，其主要原因是建筑物群體、黑色路面仍然保持著比農(nóng)村（CK）較高的溫度環(huán)境，向城市空間排放熱量。

圖4 城市線性增溫與城市熱島增溫年變化

3 討論

綜上分析結(jié)果，在以農(nóng)村基準(zhǔn)氣候站為對照的情況下，北方中小城市熱島效應(yīng)在年、季、月不同時間尺度上增溫明顯。城市氣溫的“突變”主要來自于基準(zhǔn)氣候站周邊環(huán)境的改變，即城市化熱島的影響。

1）在1960—2015 年中，城市熱島效應(yīng)使得年平均氣溫的氣候傾向率增加0.23 ℃/10 a，使城市年平均氣溫線性增溫1.30 ℃。以城市擴(kuò)建期與氣溫突變點1987、1988 年為界限，城市熱島效應(yīng)使年平均氣溫增溫0.65 ℃，城市熱島效應(yīng)增溫占?xì)夂蜃兣鰷氐?47.7%。

2）城市熱島效應(yīng)在季節(jié)上存在較大的差異，春、夏、秋、冬四季，城市熱島使氣候傾向率分別提高0.12、0.16、0.24、0.23 ℃/10 a，四季城市熱島增溫分別為0.41、0.41、0.72、0.80 ℃，四季城市熱島效應(yīng)分別為59.4%、256.3%、450.0%、106.7%。

3）以月為時間尺度的氣溫年際變化，城市熱島增溫最大值出現(xiàn)在最冷的1 月份，最小值出現(xiàn)在5 月份。城市增溫效應(yīng)冬半年大于夏半年，9 月至翌年3月增溫效應(yīng)平均在0.74 ℃，4 月至8 月增溫效應(yīng)平均為0.36 ℃之間，兩個時間段相差1 倍以上。

4 結(jié)論

1）城市熱島事實存在，但人們對其認(rèn)知還不完善。城市熱島所造成的影響弊大于利，主要體現(xiàn)在大氣環(huán)境污染層面和極端天氣現(xiàn)象增多。大城市因熱島效應(yīng)引發(fā)雷電、暴雨、漬澇等極端天氣現(xiàn)象最為明顯，如北京2012 年7 月21 日至22 日遭遇有資料記載以來最強(qiáng)暴雨及洪澇災(zāi)害，城區(qū)降水量是城郊降水量1.41 倍，受災(zāi)人口190 萬，經(jīng)濟(jì)損失近百億。2018年7 月17—18 日，北京市平均降雨39.2 mm，城區(qū)平均降雨48.1 mm，城區(qū)降水量增加0.23 倍。沈陽市內(nèi)在進(jìn)入21 世紀(jì)后，極端天氣現(xiàn)象出現(xiàn)幾率增加21.0%，1995 年7 月29 日沈陽市內(nèi)出現(xiàn)大暴雨，造成街面積水，行人、車輛難以通行[15]。

2）城市熱島效應(yīng)使得熱力上升，城市上空云霧增加，引發(fā)霧霾等惡劣天氣，有害氣體、煙塵集聚，形成大氣污染，嚴(yán)重影響城市居民正常生活和城市社會經(jīng)濟(jì)正常運轉(zhuǎn)。

3）1982 年中共中央、國務(wù)院提出了“允許農(nóng)民進(jìn)城”，實行市場經(jīng)濟(jì)體制，快速推進(jìn)了中國的城市化進(jìn)程[16]，截至1990 年，各地縣級以上氣象基準(zhǔn)站已經(jīng)被城市樓房所包圍。周邊環(huán)境逐漸改變和被吞噬，形成城市“熱島”效應(yīng)，直接對基準(zhǔn)氣候站氣溫觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。在分析遼寧省15 個中小城市氣象基準(zhǔn)站氣溫年際變化時，氣候“突變”的時間在1986—1990 年之間，這與城市擴(kuò)容擴(kuò)建相吻合。

4）基于農(nóng)村氣象基準(zhǔn)站的建平和羊山周邊環(huán)境改變甚微，能反應(yīng)出正常氣溫變化的真實性。建平、羊山年平均氣溫年際變化較平穩(wěn)，低于城市氣溫變化速率，變化趨勢不存在氣候“突變”現(xiàn)象。研究認(rèn)為，氣候突變的提法有待商榷，是否存在“突變”需要進(jìn)一步研究；氣候變暖、氣溫升高趨勢事實存在，而升高的幅度則包含著“城市熱島”效應(yīng)，比實際偏高，需要氣溫訂正。就以上分析結(jié)果，城市年平均氣溫升高的幅度有147.7%（（城市增溫ˉ農(nóng)村增溫）/農(nóng)村增溫×100%）來自于城市熱島效應(yīng)。

4）城市熱島效應(yīng)使局地氣溫升高，給熱量資源評價和研究帶來假象，直接影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科學(xué)研究。依據(jù)以上的研究結(jié)果，熱島效應(yīng)使年平均氣溫升高0.65 ℃，全年的正積溫增加237.3 ℃·d（0.65 ℃×365 d），這與張富榮[16]、安昕[17]研究遼寧西部正積溫增加230～260 ℃·d 相接近。再者以朝陽（城內(nèi)）和羊山（農(nóng)村）基準(zhǔn)氣候站為例，城市擴(kuò)建之前（1960—1987 年），朝陽站正積溫年平均為3897.9 ℃·d，羊山站為4031.5 ℃·d，朝陽較羊山少133.6 ℃·d；當(dāng)城市擴(kuò)建之后（1988—2015 年），朝陽站 正 積 溫 年 平 均 為 4100.4 ℃·d ， 羊 山 站 為4058.4 ℃·d，朝陽較羊山多42.0 ℃·d，城市熱島效應(yīng)使朝陽（城內(nèi)）正積溫增加175.6 ℃·d。這說明城市熱島效應(yīng)帶來的熱量增加掩蓋了氣候變暖的真實性，這種假象可造成氣象預(yù)報溫度偏高，熱量資源等值線偏北；造成農(nóng)業(yè)引種、農(nóng)作物溫度指標(biāo)鑒定偏高，導(dǎo)致推廣應(yīng)用上的誤差。同時也直接影響到城市建設(shè)、土木工程、公路鐵路橋涵建設(shè)中對施工時間、溫度指標(biāo)的掌控。

本研究選取遼寧中西部縣、市中小城市作為研究對象，具有廣泛的代表性。就全國來說，地級市有334 個，縣級市有374 個，縣城有2800 多個，有95%以上基準(zhǔn)氣候站設(shè)在城市之內(nèi)，氣溫資料均受熱島效應(yīng)的影響。運用本研究成果可真實反映出大氣溫度的變化，城市熱島效應(yīng)對測試溫度的量差，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)等各行業(yè)均有一定實用價值。