城市地表温度降低通过城市气溶胶直接影响:遥感和WRF模式的敏感性研究

文摘

气溶胶的直接影响,即散射和吸收大气中的阳光,表面能降低表面温度,减少日晒。结合国家航空和宇宙航行局(NASA) AERONET(气溶胶机器人网络)观察在大城市与气象研究和预测(WRF)模型模拟,我们发现表面的气溶胶直接还原日晒范围从40 - 100 - wm⁻²,这取决于气溶胶加载和land-atmosphere条件。阐明最大可能的影响,计算值使用辐射传输模型基于最高四分位数的多年观测数据瞬时气溶胶AERONET网站。因此,表面皮肤温度可以减少1°C - 2°C时全身表面空气温度降低通常0.5°的颈- 1°C。

1。介绍

城市热岛(热岛)是一个人为气候变化信号描述城市皮肤表面时,树冠,展览或空气温度高于温度nonurban周围地区(1- - - - - -5]。研究跨越数十年(3,5- - - - - -8)表明,城市地区比周围环境变暖,同时使用传统现场测量表面空气温度()[1)以及卫星遥感皮肤温度(,(4,9])。所谓的城市热岛效应,尽管广泛的文献报道,仍然是一个特别的研究课题自机制负责温暖城市表面的细节仍不清楚。具体来说,城市温度之间的交互和气溶胶的影响现在才与更详细的研究。

极端高温已报告在许多城市地区在温暖的季节。米尔et al。10)最近发现,美国已经超过了创纪录的高温纪录低点温度在2000 - 2009年期间。破纪录的高温被报道来自中国和印度在2009年夏天,造成数百人死亡(http://www.thaindian.com/newsportal/enviornment/heat-wave-death-toll-rises-to-three-in-orissa_100185481.html)。Sterl et al。11]发现,极端的温度会增加速度高于全球平均气温在未来。此外,热浪事件在城市地区造成重大生命损失在美国中西部12)和欧洲(13,14]。马等。15描述布加勒斯特的城市热岛条件在2007年极端高温条件。他们发现证据表明热岛可扩大或转移在一定条件下。周和牧羊人8)发现,热岛亚特兰大和周边农村站之间较大的热浪期间。研究团体必须了解相关的重要物理过程对城市地表温度为了准确地模拟和预测(16- - - - - -19]。

气溶胶影响表面温度主要是通过两种机制。第一个机制涉及改变表面日晒通过大气气溶胶散射和吸收层(即气溶胶直接影响,20.])。在一般情况下,气溶胶表面减少日晒,因此降低表面温度。由于硫酸盐气溶胶通常是最丰富的在城市地区,人们通常认为气溶胶有净冷却效果(据报道,黑碳具有显著的吸收短波和长波辐射(21]。然而,硫酸盐气溶胶散射太阳辐射强烈,从而降低表面日晒)[21]。第二个机制包括改变云通过气溶胶微观物理学的属性和辐射途径(所谓的“间接效应”),进而影响地表能量平衡。后者(aerosol-cloud-interaction),尽管广泛研究,还远未理解由于复杂的微观物理学的过程22- - - - - -25]。我们的论文侧重于气溶胶直接影响评估多少城市地表温度降低的机制。

先前的研究金等。4)等报道,在纽约城市气溶胶表面日晒减少20 Wm⁻²。但是研究只使用一个随机的天9月气溶胶观测,然后采用辐射传输模型(26)计算城市气溶胶散射表面日晒引起的变化。剩下两个关键问题,我们这里地址是(1)究竟是表面温度,而不是表面的日晒,减少在城市系统?(2)是否有季节性变化在表面减少日晒,因为城市气溶胶装载有季节性吗?本文旨在阐明这两个问题同时使用遥感气溶胶观测和区域气候模型。

具体来说,本研究的方法是评估气溶胶负载和微观物理学的属性在北京、纽约、墨西哥城和莫斯科使用地面观测站点的国家航空和宇宙航行局(NASA) AERONET(气溶胶机器人网络,27])。接下来,气溶胶属性输入辐射传输模型(26)量化减少表面日晒(δ作为城市气溶胶的函数。最后一步是计算引起的皮肤和全身空气温度降低δ年代通过atmosphereland表面模型由地表能量平衡。

关键参数确定气溶胶直接影响表面的微观物理学的属性是日晒气溶胶,尤其是单一散射反照率、不对称因素,和大气中气溶胶金额列。这些参数可以直接测量或从AERONET地面站点检索。这些属性和某些假设,包括表面和气溶胶的垂直分布是均匀的,可以用于计算辐射传输模型δ美国后确定δ年代,温度可以从表面日晒,表面性质,土壤水分使用最新版本的天气研究和预测(WRF)模型。

城市化是一个极端的例子的土地覆盖变化的特征变换原始植被表面不透水表面像防水道路、建筑物、停车场。土地覆盖变化等降低土壤水分(运行et al . 2006),反射率和辐射率9),和植被覆盖,因此,改变各种地球系统的子组件,特别是水、碳、氮循环(28]。

描述土地覆盖的地表模型使用一组热和动态参数,第一代土地模型后大约在1980年代(29日]。最关键的参数是反照率、叶面积指数、植被分数,热能和水分传导。Satellite-observed反照率、发射率、植被指数,可以直接用于地表模型来表现城市系统[17]。

两种类型的表面温度测量在这项研究检查:全身屏幕温度(展览:表面空气温度参考水平。这个screen-level温度是获得的热力学温度温度计中庇护water-permeable木箱位于1.5 - 2米平坦的草地。传统用于气候研究探测全球温度变化(琼斯等人。1999年,卡尔et al . 1993年)和城市热浪)(例如,)和陆地表面皮肤温度(陆地表面的皮肤温度,辐射温度来自表面发射。这个温度是地表辐射属性密切相关(金et al . 1997年)。的数据所由MODIS红外通道。参见2数据集(细节))[4,9]。因为温度都是至关重要的表面能量平衡和直接相关传统的变量用于热岛研究[1]。更重要的是,因为和有不同的物理含义和响应辐射强迫以不同的速率和程度(金和迪金森2002),我们预计不同的反应和由于气溶胶的直接影响。研究城市变化和管理机制变化是至关重要的实际预测城市地表温度的时空变化。

本研究只关注评估气溶胶的直接影响表面温度(和)。可以连接的变化不仅对温室气体的变化(我们完全理解的重要作用在全球变暖的温室气体(GHG)。以来许多人一直致力于温室气体效应,我们的项目的目的是研究其他方面如气溶胶变化可能导致表面变暖)也对土地利用变化(即。、城市化、荒漠化、农业实践,等等),云层,降雨模式,或气溶胶。确定城市气溶胶效应是至关重要的在城市,这是相对较新的研究。部分2讨论了本研究中使用的数据集,紧随其后的是结果和讨论(部分3)。最后讨论了部分4。

2。数据和模型

2.1。陆地表面皮肤温度

中分辨率成像光谱仪(MODIS)仪器进行NASA的Terra卫星上,于1999年12月,NASA的Aqua卫星,2002年5月推出。皮肤温度检索使用7太阳能和3热谱带(30.10:30 LT和22:30 LT每日(Terra) 13:30 LT和1:30 LT(水)。每个像素都有1公里分辨率在最低点31日]。在这项研究中使用的测量已经扩大到5公里分辨率和平均每月值由MODIS土地团队(32]。因为只有皮肤温度可以测量晴朗的天空下,只有值与质量标志证明没有云。

2.2。AERONET观察

地面、连续气溶胶观测由美国宇航局气溶胶机器人使用网络计划。AERONET在北京网站(网站名称北京,39°58′N, 116°22′E)、纽约(网站名称CCNY 40°49′N, 73°56′W),墨西哥城(19°20′N, 99°10 W′),和莫斯科(55°42′N, 37°30′E)。2级数据,质量保证,包括单散射反照率、气溶胶光学厚度和不对称因素检查月度分析当地气溶胶加载(33,34]。两个极限相关AERONET观测必须承认这个调查和未来研究AERONET网站只能测量气溶胶晴空条件下,某些网站,观察时间不够长或数据质量并不像其他网站一样强大。例如,纽约2005年数据质量问题,因此从这一分析中删除。2级数据用于大气气溶胶和单一散射反照率和高折射率的病例。只有少数情况下,今年3月,4月和10月在纽约(纽约),极少数情况下,今年2月,3月,4月和10月的莫斯科测量揭示如此高的大气气溶胶。然而,2级数据仍可能揭示了一个城市的相对污染状况。

2.2.1。气象研究和预测(WRF)模型敏感性研究

由地表能量平衡、城市地表温度变化的函数表面日晒,热量重新分配,土壤湿度、风速、反照率、发射率等因素。不可能确切知道表面温度如何变化而不考虑土壤之间复杂的互动,植被和大气29日]。因此,数值模拟的方法是适当的调查表面减少日晒后的地表温度变化(δS)诱导城市气溶胶的直接影响。

为了评估aerosol-induced表面反应δ年代,研究和预测天气(WRF)模型版本3 (35本研究中使用。WRF是一个由社区开发的中尺度天气预报系统演示能力来模拟或预测中尺度大气环流。我们使用双向互动,nested-grid技术和配置由一个18公里外领域水平网格间距为201×200网格点,和6公里的罚款域水平网格间距为154×151网格点,域的中心40.0°N, 116.0°E。总共27个σ在垂直水平使用50 hPa模型顶部。我们也采用拉伸垂直表面附近的网格来提高分辨率。在这项研究中,主模型物理激活WRF包括快速辐射传输模型(RRTM)长波辐射;Dudhia短波辐射;延世大学(YSU)行星边界层方案;WRF一次性的三级(WSM)云粒子物理学;Kain-Fritsch (Eta)对流参数化;Monin-Obukhov表层方案;和统一的诺亚陆地表面模型36,37]。城市树冠模型(UCM, (38])可以代表城市地区的热力和动力效应而不是由于缺少城市形态参数用于研究区域。相反,城市的影响是通过诺亚地表参数化模型。数字高程是获得使用30秒的美国地质调查局(USGS)地形数据。美国地质调查局24-category数据集用于表示表面特征的模型,和类别1表示城市和组成的土地。类别1,反照率是0.15和动量粗糙度长度是0.80米。位于北京的城市N和联合国最近的建筑物高度的分布数据显示在北京,我们分配领域的39.7 - -40.1°N和116.1 - -116.7°E作为北京地区的模型。最外层的粗网格侧边界条件指定的线性插值的国家环境预报中心(NCEP) 6小时最后分析(新兵)的决议学位。

两个48小时模拟从00 z 7月26日,2008 - 00 z 7月28日,2008年进行了控制和敏感性,分别。敏感性不同于控制跑只在表面的减少日晒100 Wm⁻²在白天时间域内39.7 - -40.1°N和116.1 - -116.7°E。虽然这是一个简化的实验,它提供关于皮肤和全身气温变化。敏感性研究比其他时间也被进行了(没有显示),但所呈现典型的结果。

应该注意的是,在这个实验中减少aerosol-induced表面日晒对城市地区不应解释为气溶胶对nonurban地区没有这样的效果。事实上,气溶胶对太阳辐射的影响存在无论气溶胶。然而,这些数值实验旨在简化复杂的流程检查相关的物理过程。本研究的重点是多少城市气溶胶降低表面温度在城市地区,不会对城市热岛效应(即气溶胶影响。,城市之间的温差及周边地区)。

3所示。结果和讨论

3.1。观察到的城市热岛效应

城市地区土地覆盖地图(图所示1 (c)和1 (d)北京和纽约)。北京地区(中心39°50′N, 116°40′E)在2008年7月月度皮肤温度高达308 - 314 K(图1(一)),而干旱和山区的例外是西北的部分地区气温超过303 K。同样,纽约(纽约)的温度范围为300 - 310 K(图1 (b)),而纽约周边地区的皮肤温度在298 - 304 K附近。这些结果是基于平均每月从Terra (10:30)。瞬时规模,热岛信号可能远高于平均值(4]。城市像素可以确定使用MODIS土地覆盖数据(见[39,40])。

卫星观测的优势是有一个观察每个像素,因此我们可以检查所有城市区域内像素揭示它关系与周围nonurban地区。例如,area-averaged skin-level热岛在北京和纽约(图观察2)。2008年7月,在一个箱集中在北京(39.7 - -40.3°N, 116.1 - -116.7°E), urban-pixel-averaged高于other-land-cover-averaged在0.6,0.6度的盒子。在这个盒子里,60.4%的城市覆盖像素(LC = 13),大约32.1%的农田(LC = 12), 8.2%是热带稀树草原(LC = 9),和7.3%的混合森林。相应地,值包括all-urban-pixel-averaged北京地区(306 K),农田(304 K),稀树大草原(303 K),和混交林(300 K)。附近的其他土地覆盖北京地区太小明显在土地覆盖图(图2(一个))。然而,他们的值都低于城市。同样,0.6,0.6学位框被选中在纽约地区(40.5 - -41.1°N, 73.8 - -74.4°W)。在这个盒子里,78%的像素是城市(LC = 13),和304.8 K,而15.4%的是水(LC = 0)(没有提出了因为这个特定的研究只研究土地覆盖混交林)和12.2% (LC = 5)299.2 K。在卫星热岛是显而易见的字段。也很明显,皮肤温度热岛是白天观察到。传统上,夜晚的空气温度热岛最大化或在凌晨5]。我们会说更多在以后的部分。相比之下,选择相对更大的盒子和热岛信号观察,即城市是高于其他土地覆盖。

3.2。观察城市气溶胶

图3显示了气溶胶光学厚度的空间分布,一个参数指示总大气气溶胶中加载列。北京地区大量气溶胶因城市建设、交通、和空调。在附近nonurban地区气溶胶负载通常是更少。如果nonurban地区有相对较少的气溶胶,气溶胶的直接影响不会是一样重要,在城市地区。然而,由于MODIS气溶胶数据粗分辨率和检索(与陆地表面的问题41),应用MODIS数据时我们必须谨慎评估城市和nonurban气溶胶浓度。

基于气溶胶光学厚度,我们把城市分成两种类型:(一)污染严重和(b)通常被污染。尽管阈值来区分一个从另一个仍然是一个研究课题,北京被认为是污染严重,因为它更高的气溶胶浓度与纽约相比,墨西哥城,莫斯科。这是显示在气溶胶光学厚度参数(AOT,图4(一)从AERONET)观察。城市气溶胶在此定义为气溶胶对当地城市地区包括运输从偏远地区以及由城市地区。北京的AOT在波长为0.675μ米的山峰在夏天最大值为0.8。相比较而言,纽约AOT峰值为0.2 7月9月,莫斯科的值的峰值为0.18。墨西哥城有双峰高峰在5月和9月约0.22。北京城市气溶胶数量明显高于其他城市,因此我们选择北京作为我们研究的重点在接下来的三个步骤。此外,北京和纽约分布具有季节性,冬天夏天最大值和最小值。莫斯科对季节性不太敏感。莫斯科的山峰,这可能与生物质燃烧和收割的农作物。更重要的是,北京有一个年度AOT范围高于纽约和其他城市。纽约只有0.15的季节性范围(最小是1月份的0.05,最高是7月份的0.2),而北京最小(最大)12月(6月)0.32 (0.8)。这些测量表明,北京比纽约和其他城市污染; therefore it is reasonable to use Beijing as an extreme urban case to demonstrate how urban aerosols affect surface insolation and temperature.

每月的情节AERONET气溶胶单散射反照率意味着显示了一些意想不到的功能。自AERONET 2级单散射反照率(SSA)检索只能对moderate-to-high大气气溶胶(AOD(440海里)> 0.4),很少有例3月,4月到10月在纽约和很少在2月,3月,4月和10月在莫斯科。这些健壮的样品不是为这几个月,因此不应被暗示为代表。删除SSA数据几个月不到10 - 15天的观察表明了(AERONET调查员,尽管似乎不太可能会有超过10个不同的天对纽约3月SSA检索。

单一散射反照率的比值散射灭绝,这对纯粹的方法统一散射粒子,减少随着吸收的程度的增加(增加炭黑浓度或吸收矿物质如赤铁矿)。在大多数的(老少)事件上,中国政府单一散射反照率高于纽约,莫斯科和墨西哥城(图4 (b))。对中国政府而言,单一散射反照率范围从0.87到0.94,较低的值在夏天冬天和高值。尽管几个月的数据都丢失了,莫斯科和墨西哥城还表现出季节性在单散射反照率在冬天夏天高价值和低价值。纽约的季节性单散射反照率,然而,并不明显。进一步的研究需要确定为什么纽约气溶胶单散射反照率都有不同的特性。此外,纽约的高值3月是可疑的。

较小的不对称因素(图4 (c))相关较小的气溶胶粒子。不对称因子定义为相位的余弦加权函数和散射是向前的。正向和反向散射之间的零是对称的,如瑞利散射或各向同性散射,散射的概率是一样伟大的前锋半球的反向散射半球。值1表示完全向前散射和−1表示完全反向散射在180°方向。气溶胶粒子通常值在0.7范围和较大的云滴,与波长相比,更典型的0.85。AOT和单一散射反照率,该参数用于获取基本的气溶胶的辐射特性。在夏天,北京和墨西哥城有更高的不对称因素比纽约和莫斯科,这意味着气溶胶粒子在北京和墨西哥城比纽约更大。

3.3。气溶胶表面减少日晒

自北京代表一个extremely-polluted城市和纽约通常代表一个被污染的城市,本节将重点介绍如何表面日晒的变化这两个城市由于气溶胶的负载。这里我们不讨论农村气溶胶因为不可用的观察。然而,这不应被解释为表明农村地区没有气溶胶和气溶胶效应。

辐射传输模型(26,42)是用来模拟城市aerosol-induced表面变化日晒AERONET-observed气溶胶光学性质的基础上对北京和纽约(图5)。最高四分位数,6、instantaneous-averaged AOT单散射反照率和不对称因素观察来自NASA AERONET被输入到辐射传输模型来计算多少表面日晒是减少由于直接影响。气溶胶的垂直分布在地表附近被认为是均匀的。气溶胶的垂直分布有一个相对较小的影响减少太阳辐射的表面。天空cloudy-free。此外,大气状况和地表反照率是预定义的辐射传输模型来表示表面(26]。减少表面日晒(δS)是太阳天顶角的函数以及气溶胶数量,因此,随季节。减少表面日晒(δ为纽约显著低于在北京由于温和的AOT在这个城市(图3)。具体地说,纽约,δS是低至20 Wm⁻²在冬天,高达40 Wm⁻²在夏天。通过更强烈散射和吸收太阳辐射,气溶胶表面日晒减少约105.5 Wm⁻²北京夏季和50.5 Wm⁻²在冬季(1月)。

的δ年代取决于云和气溶胶的大气状况。使用不同的辐射传输模型或假设会导致不同的值δ美国周和苏亚雷斯辐射传输模型(26]采用因为WRF气溶胶方案正在开发与未知的能力(钱、个人通信2009),因为周和苏亚雷斯(26])模型已经适应计算气溶胶在不同的研究4,9,42]。

3.4。气溶胶表面皮肤温度降低模型模拟

表面皮肤温度()是一个诊断变量在地表的WRF模式。WRF-NOAH,类似于1980年代中期以来最地表模型开发(29日),模拟能量重新分配土地surface-biosphere系统内向上长波辐射、显热通量、潜热通量和地面热通量。的一个关键变量,确定合理的和潜热通量通过表层皮肤层和空气之间的差异,是由两个表面日晒以及surface-biosphere条件。的灵敏度进行模拟域图62008年7月27日,北京是在域2 (D2)。在这一天,AERONET-observed AOD 1.66 0.675海里,这是非常高的。域1(图6)显示的区域WRF模式进行整体区域敏感性模拟。域2是6公里分辨率密度代表北京城市地区表面减少日晒(δ减少100 Wm⁻²。因此,预计将减少表面通过减少日晒。然而,我们的目标是评估多少气溶胶的影响以及是否以同样的方式回应的气溶胶直接影响的大小和昼夜变化。

尽管敏感性研究研究城市地区,它不应该暗示气溶胶对农村地区没有影响。事实上,只要气溶胶存在,它将改变太阳辐射在该地区气溶胶特性的函数。摘要城市地表温度变化是我们的兴趣,因此我们设计我们的数值实验在城市地区。

对气溶胶表面加载在很大程度上取决于表面和大气条件(23]。因此,图7介绍了土地条件运行。具体地说,北京的土壤类别设置(图7(一)沙子粘壤土。地形高度(图7 (b))表明,北京与更高的值小于200米西北部周边地区东南部地区和较低的值。土地利用在北京美国地质调查局24-category归类为“城市和组成land-1”(图7 (c))。绿色植被分数(图7 (d))在北京约0.5 NCEP再分析资料,这显然是太高了。因此,在我们运行我们将这个值设置为0.2以前的模型开发建议(18]。在第一个模型土层土壤水分在北京是0.2 - -0.3米³ 米³,但我们重置它作为一个较小的值(数字7 (e)和7 (f))。

的大小减少(图8(一个)),2.1°C,是最大的6 - 9点期间(LST) 2008年7月27日。这样减少发生在整个天,但最低是5 - 7点左右(LST)。应该注意的是,唯一的区别这两个运行(控制灵敏度与运行)δ在白天。显然,气溶胶直接影响传播到夜间小时的记忆在白天地表能量的变化。相比之下,2米(图8 (b))显示减少由于白天气溶胶直接影响。然而,总体减少小于。例如,最大的减少只有0.9°C早上9点和最小的减少只有0.45°C的下午1点。

图9显示的空间分布(图9(一个)),(图9 (b)),δ 和δ (灵敏度-控制跑)12 z 2008年7月27日,分别为(数字9 (c)和9 (d))。(图9 (c))变化多(图9 (d))。相比之下,的空间分布和揭示了热梯度在模拟区域。对应高度(图9 (b)),高山地区低和北京和南方地区,只有中间有更高的温度。这种地理分布也影响表面温度降低由于气溶胶直接影响。

图10显示了δ 和δ 18岁z 2008年7月27日。显然,在午夜,气溶胶的影响(图10 (b))现在不再明显。也就是说,δ 是北京地区为0。相反,δ 仍然十分明显,但震级只有0.5 1°C。这可能意味着有一个短的记忆比气溶胶的直接效果。

3.4.1。反照率和土壤湿度敏感性研究

进一步的敏感性实验是为了检查反照率对表面温度的影响。反照率的实验,分别反照率被指定为0.15和0.10。从00 z值比较2008年7月27日00 z 2008年7月28日。图11说明了反照率较低(铝青铜= 0.10),总是高于高反照率(铝青铜= 0.15)。最大的差异,为1.7 K峰值不同,发生在06 z 2008年7月27日,这对应于当地的中午。尽管夜里反照率效应很低因为缺乏日晒,低反照率的情况下仍高于高反照率情况。这意味着热积累在白天可以传播到夜间表面温度变化。

另一个敏感性试验的目的是检查模型的土壤水分的影响。控制运行集土壤水分为0.15 m³/ m³插值与NCEP再分析,灵敏度设置土壤水分为0.001(即。干燥的情况下)。图12清楚地表明,土壤水分较少,表面由1.6 K白天温暖。这是因为土壤水分较少,更多的吸收表面日晒是分配给显热通量和地面热通量温暖的表面和底层土壤。然而,到了晚上,less-soil水分的情况下显示表面冷却器。这主要是由于较强的长波辐射冷却干燥表面。

4所示。讨论

城市气溶胶减少和(2米)。这是一个潜在的竞争机制与土地覆盖变化的城市温暖的表面。虽然重要的植被变化、土地覆盖,城市地区和土壤水分导致表面温暖,气溶胶可能抵消这种加热,在一定程度上,通过减少表面日晒。然而,aerosol-induced表面冷却的大小只有0.5 - 2°C,因此不能完全抵消城市热岛效应,约为2 - 10°C温暖的夏天比周围地区。重要的是要注意,只有气溶胶的直接效应被认为是在这里。相关的间接影响云的形成和气溶胶长波发射不是讨论和正在进行的研究的主题。

稍微不同的反应和是特别重要的。传统上,城市温度研究使用米shelter-based测量,据报道是一种夜间活动的现象(7]。然而,对热比晚上更重要的是白天。这是符合最新发现的牧羊人et al。43谁试图检查为什么休斯顿的热岛可以生成一个中尺度环流白天。通过土地覆盖变化,城市表面反射率和辐射率降低(4,9),因此是增加了。加热表面存储额外的能量和在晚上,这样热温暖空气释放出来,并且未被阻挡层接近皮肤表层。因此,也发现温暖的晚上比周围的城市地区。

敏感性的研究方法是更健壮的分析在未来的入口通道。我们应用离线辐射传输模型计算出气溶胶表面直接减少日晒,避免使用WRF模式内在的气溶胶计划,这是在发展和与云形成但尚未完全由用户检查。我们没有研究气溶胶云交互工作。此外,WRF方法可以表明,气溶胶的影响以及如何导致当地中尺度环流的变化,并进一步改变通过使用4 d(时空)atmosphereland表面耦合模型。例如,风确实是改变的变化(结果未显示)。

敏感性实验反照率和土壤水分表明这些土地覆盖相关的物理过程是重要的气溶胶的变化直接影响。气溶胶直接影响似乎减少地表反照率和减少土壤水分增加时,其温度。因此,为了预测城市热岛需要包括所有这些类似的流程模型中。

这个研究的意义是深远的。在当地的区域尺度上,城市气溶胶加载适当的表示可能的关键诊断或预测热岛风险被周和牧羊人8]。在气候方面分析,梅农et al。44]表明,气溶胶,都直接和间接影响,对气候的许多方面产生巨大的影响。也可能气溶胶变化可以解释全球亮/暗趋势在最近几十年。此外,城市土地覆盖和悬浮颗粒之间的相互作用不是微不足道的,必须占在下一代的全球气候模型。

确认

这项工作是由美国国家科学基金会气候动力学程序(ATM CDP)(奖。0701440),美国国家航空航天局PMM项目奖。NNX07AF39G),由国防威胁降低局(Steve Burianπ)。作者感谢陈AERONETπhong bin和菲利普Goloub使测量公众通过AERONET网站。感谢Michael d .国王,汤姆·艾克和布伦特Holben帮助讨论AERONET测量。

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