Mối quan hệ giữa che phủ đất và hiệu ứng đảo nhiệt đô thị ở phía đông bắc Puerto Rico

International Journal of Climatology - Tập 31 Số 8 - Trang 1222-1239 - 2011
David J. Murphy1, Myrna Hall1, Charles A. S. Hall1, Gordon M. Heisler2,3, Stephen V. Stehman1, Carlos M. Anselmi-Molina4
1301 Illick Hall, SUNY—College of Environmental Science and Forestry, Syracuse, NY, 13210, USA
2The contribution of Gordon M. Heisler to this article was prepared as part of his official duties as a United States Federal Government employee.
3U.S. Forest Service, 5 Moon Library, SUNY-ESF, Syracuse, NY, 13210, USA
4Physics Building, Marine Science Department, University of Puerto Rico Mayaguez, Puerto Rico, 00681-9000

Tóm tắt

Tóm tắt

Trong suốt các vùng nhiệt đới, sự di chuyển dân số, sự phát triển đô thị và công nghiệp hóa đang gây ra các điều kiện dẫn đến nhiệt độ cao hơn trong các khu vực đô thị so với các khu vực nông thôn xung quanh, một hiện tượng được gọi là hiệu ứng đảo nhiệt đô thị (UHI). Một ví dụ như vậy là thành phố San Juan, Puerto Rico. Mục tiêu của chúng tôi trong nghiên cứu này là định lượng UHI do Khu vực Đô thị San Juan tạo ra theo không gian và thời gian bằng cách sử dụng dữ liệu nhiệt độ được thu thập qua các phép đo từ trạm cố định và di động. Chúng tôi cũng đã sử dụng các phép đo từ trạm cố định để xem xét mối quan hệ giữa nhiệt độ trung bình tại một vị trí nhất định và mật độ cây xanh được cảm nhận từ xa nằm ở hướng gió. Sau đó, chúng tôi đã hồi quy nhiệt độ dựa trên che phủ đất khu vực ở phía gió để dự đoán nhiệt độ trong tương lai với sự đô thị hóa dự kiến. Dữ liệu từ các trạm cố định cho thấy UHI trung bình vào ban đêm được tính toán giữa trạm đô thị và trạm nông thôn (ΔTCBD–nông thôn) là 2.15 °C trong mùa thường ẩm ướt và 1.78 °C trong mùa thường khô. Giá trị UHI tối đa cho San Juan được tính toán là 4.7 °C giữa các khu vực đô thị và khu rừng, và 3.9 °C giữa khu đô thị và một khu vực nông thôn trống trải. So sánh xu hướng nhiệt độ ban ngày tại các khu vực đô thị, đồng cỏ và rừng cho thấy che phủ tán cây đã làm giảm sự nóng lên vào ban ngày. Nhiệt độ được dự đoán tốt nhất (r2 = 0.94) bởi cây xanh ở hướng gió phía đông, đặc biệt là những cây nằm trong phạm vi 180 m từ cảm biến. Kết quả từ các phép đo di động cho thấy UHI đã đạt đến chân của dãy núi Luquillo. Các dự đoán về phát triển và nhiệt độ trong tương lai cho thấy nếu mô hình phát triển hiện tại tiếp tục, hơn 140 km2 đất không có dấu hiệu UHI vào năm 2000 sẽ có UHI trung bình hàng năm giữa + 0.4 và + 1.55 °C vào năm 2050. Hơn nữa, hơn 130 km2 diện tích đất có UHI hiện tại giữa + 0.4 và + 1.4 °C vào năm 2000 sẽ có UHI trung bình lớn hơn + 1.55 °C vào năm 2050. Bản quyền © 2010 Hiệp hội Khí tượng Hoàng gia

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/S0038-092X(00)00089-X

Akin WE, 1990, Global Patterns: Climate, Vegetation, and Soils, 370

10.3354/cr015123

10.2737/SO-GTR-44

Chandler TJ, 1965, The Climate of London

10.1175/1520-0477(2000)081<2417:MAWMUH>2.3.CO;2

10.1029/2005EO420001

10.2307/2845977

10.1175/1520-0450(2004)043<0476:TRORVI>2.0.CO;2

10.2181/1533-6085(2006)38[77:URARCC]2.0.CO;2

HeislerG WaltonJ GrimmondS PouyatR BeltK NowakD YesilonisI HomJ.2006.Land‐cover influences on air temperature in and near Baltimore MD.6th International Conference on Urban Climate Gothenburg Sweden 392–395. Also available athttp://www.gvc2.gu.se/icuc6//index.htm. [Access year 2006].

HeislerG WaltonJ YesilonisI NowakD PouyatR GrantR GrimmondS HydeK BaconG.American Meteorological Society.2007.Empirical modeling and mapping of below‐canopy air temperatures in Baltimore MD and vicinity.Seventh Urban Environment Symposium San Diego CA.http://ams.confex.com/ams/pdfpapers/126981.pdf. [Access year 2007].

10.14358/PERS.71.9.1079

HulmeM VinerD.1995.A Climate Change Scenario for Assessing the Impact of Climate Change on Tropical Rain Forests. A report for the World Wildlife Service by the Climatic Research Unit School of Environmental Sciences University of East Anglia Norwich UK.

10.1016/j.jag.2005.05.003

IPCC, 2007, Climate Change 2007: The Physical Science Basis

Kumar S, 2001, Heat island intensities over Brihan Mumbai on a cold winter and hot summer night, Mausam, 52, 703, 10.54302/mausam.v52i4.1744

Landsberg HE, 1981, The Urban Climate

LandsbergHE BrushDA.1980.Some Observations of the Baltimore Md. Heat Island. Institute of Physical Science and Technology Technical Note University of Maryland.

10.1080/02723646.2000.10642723

10.1080/00431672.1961.9930028

van der Molen MK, 2002, Meteorological Impacts of Land Use Change in the Maritime Tropics, 262

10.1175/1520-0450(2001)040<0169:QOTIOW>2.0.CO;2

National Climatic Data Center (NCDC)2008.Climate Normals—Puerto Rico. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Ashville North Carolina.http://cdo.ncdc.noaa.gov/climatenormals/clim81/PRnorm.txt.

Odum HT, 1970, A Tropical Rain Forest: a study of irradiation and ecology at El Verde, Puerto Rico

Oke TR, 1976, The distinction between canopy and boundary layer urban heat islands, Atmosphere, 14, 268, 10.1080/00046973.1976.9648422

10.1016/0004-6981(73)90140-6

10.1002/qj.49710845502

OkeTR.2006.Initial guidance to obtain representative meteorological observations at urban sites. WMO Instruments and Observing Methods Report No. 81 WMO/TD‐No. 1250.

10.1007/BF00184781

10.1016/S0167-8809(01)00183-9

10.1002/joc.1591

10.1080/01431168908904002

Scatena FN, 1998, Climate change and the Luquillo Experimental Forest of Puerto Rico: assessing the impacts of various climate change scenarios, American Water Resources Association, 98, 193

StewartI OkeT.2009. Newly Developed “Thermal Climate Zones” for Defining and Measuring Urban Heat Island Magnitude in the Canopy Layer.Proceedings of the American Meteorological Annual Meeting Phoenix Arizona. 11–15 January. Available on‐line athttp://ams.confex.com/ams/pdfpapers/150476.pdf. [Access year 2009].

SummersPW.1964.An urban ventilation model applied to Montreal. Ph.D. Dissertation McGill University.

Summers PW, 1977, Proceedings of the Conference on Metropolitan Physical Environment, 273

10.1016/j.atmosenv.2005.09.074

10.1016/S0034-4257(03)00079-8