气候变化背景下环胶州湾城市气候环境特征分析_田咏梅综述

气候变化背景下环胶州湾城市气候环境特征分析

摘要：近30 年青岛经济发展迅速，城区面积扩张显著，加速了城市化进程。本文利用青岛环胶州湾地区1978～2007 年气象资料，从城市增温、城市热岛效应、城市风速变化、台风及风暴潮、极端异常降水等几个方面，综合分析青岛环湾地区近30 年局地气候环境的变化特征。总的来说，青岛环胶州湾城市气候环境变化与加速的城市化进程密切相关。因此，在未来不同层次的城市规划和重大工程建设项目中，应当考虑城市建设对局地气候环境可能造成的影响。

关键词：城市进程；胶州湾；城市；气候变化

City Climate Analyses around Jiaozhou Bay under theClimate

Change Background

Abstract：The economy of Qingdao is developing quickly in nearly 30 years. The expansion of urban area strengthens the urbanization of Qingdao. The local climate characteristics around the region of Jiaozhou Bay are analyzed in the aspects of increasing temperature of the city，urban heat island effect，the change of wind speed of the city，typhoon and storm surge，and extremed precipitation event from1978 to 2007. In general，the change of local climate is closely relate to the speed up of urbanization around the region of Qingdao. Therefore，in the process of city planning and major construction project，the possible influence of city construction on the local climate should be considered.

Keywords: urbanization, Jiaozhou Bay, city, the change of climate

１引言

胶州湾是青岛赖以生存的母亲湾，拉动着青岛地区经济、社会等各项事业的发展。在改革开发后的30年里，伴随着青岛环湾城市社会经济快速发展，青岛城市面积不断扩张，胶州湾海域面积逐渐缩小。青岛的建成区面积从解放初的27 km2扩展到2008年的267 km2，胶州湾海域面积从1928年的560 km2下降到2003年的362 km2。城市规模的不断扩大，使原有的自然植被或者裸露土地被各种各样的建筑物以及大量的沥青、水泥马路代替，城市区域的大气层下垫面特性发生了改变。与此同时，城市工业排放的大量烟尘、气溶胶、颗粒物以及城市道路上汽车尾气和扬尘等对于城市的气温、湿度、能见度、风和降水都带来了不同程度的影响。人们的生产和生活极大地改变了城市大气的热力和动力状况，从而影响到局地的气候特征[1-2]。本文利用青岛环胶州湾地区1978-2007 年气象资料，从城市增温、城市热岛效应、城市风速变化、台风及风暴潮、极端异常降水等几个方面，综合分析青岛环湾地区近30 年局地气候环境的变化特征。

2 资料和方法

本文所采用的气象资料是环胶州湾地区，包括青岛、崂山、胶南、胶州、即墨、平度和莱西7 个国家基准站

1978-2007 年的日平均气温、极端最高气温、极端最低气温、平均风速，日降水量和台风/风暴潮发生频次分布等资料。在资料质量控制和评估之后，综合分析在全球气候变化背景下

青岛环胶州湾地区局地气候环境变化特征。

3 结果分析

3.1 城市增温

气温是受城市化进程影响最明显的一个气象要素。局地气温的变化，首先考虑全球气候变化背景。庞华基等分析了青岛自有温度计气温观测以来，全球平均气温的变化走势（图略）发现自1900 年以来，全球的平均气温总体呈上升趋势，在1900 年到2000 年100 年的时间内，全球平均气温上升了约0.8℃[3]。在1981 年至2000 年之间，全球平均气温上升幅度最大达到了0.6℃左右，对应于改革开放后的20 世纪80 年代青岛的快速城市化进程。

图1 是近30 年来崂山站和平度站年平均气温变化趋势，其中崂山站代表青岛城区（崂山站位于李沧区青峰路，为大面积城市建成区所包围），平度站代表青岛郊区（平度站位于平度区淄阳街），通过两站数据对比反映城郊升温趋势的差异。如果单纯将气温变化当作一个线性趋势，则在1978 至2007 年间城区代表站崂山的年平均气温增幅达2℃左右，而对比站平度站的年平均气温增幅为1.6℃左右，均高于同期全球的平均增温幅度，30 年间的变暖幅度大于全球增温的平均水平，很大程度上归因于环湾地区快速的城市化进程。气温距平分析表明（图2），从20 世纪90 年代中期至今，两站气温大多较常年偏高，升温非常显著，期

间城区代表站仅有两个年份（郊区对比站三个年份）气温距平值为负值。20 世纪两个站的平均气温相差较小，但从20 世纪开始，城区代表站崂山与对比站平度的气温差越来越明显，青岛地区快速的城市化进程对气温的影响越来越明显。

3.2 极端气温的空间分布

资料分析表明，青岛地区历年夏季（6 月-8 月）的平均最高气温在23.0～32.0℃之间，从东南沿海地区至内陆呈递增趋势；胶州湾沿岸夏季平均最高气温多在24.0～30.0℃之间，也是自南向北递增，其中东北部沿岸夏季平均最高气温较高，在29.0℃左右，其他地区多在28.0℃以下[4]。图3 是青岛地区夏季历年极端最高气温空间分布。可以看出，青岛环湾地区夏季极端最高气温在34.0～42.0℃之间，高温区多集中在胶南、胶州、莱西和即墨等部分地区；胶州湾沿岸大部分地区均出现37.0℃以上的高温，东北部沿岸极端高温甚至达40.0℃以上，而青岛、胶州沿岸相对较低但也在36.0～38.0℃左右，海岛站极端高温值最低，但也在34℃左右。虽然夏季胶州湾地区平均最高气温多在30.0℃以下，但也易出现37.0℃以上的极端高温，可能会对居民生活和工农业生产等造成不可忽视的影响甚至灾害。

极端低温区多集中在胶南和胶州交界处、即墨北部和城阳北部、平度西南部和莱西北部等地区；胶州湾沿岸大部分地区极端最低气温多在-20.0℃以上，仅东北部沿岸极端最低