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基于地球系统模式模拟的中国气温城市热岛空间变化特征及其影响机制

气温城市热岛,地球系统模式模拟,空间变化,生物物理因子

当前气温城市热岛（Air temperature urban heat island, AUHI）空间变化特征及其影响机制尚未明确。本研究以中国355个城市为研究对象，利用耦合陆面过程模型CLM5的地球系统模式CESM2模拟的SSP585气候变化情景下2019-2023年中国城市及周围郊区气候数据，分析了中国AUHI的空间变化特征，利用发展的一套生物物理机制量化了生物物理因子对其贡献，并揭示了气候、生态环境因子对AUHI空间格局的影响机制。结果表明，中国AUHI在白天呈现半干旱区最强（0.73±0.13 K），半湿润气候区次之（0.50±0.14 K），湿润区最弱（0.34±0.14）的空间变化特征，夜间AUHI无明显空间变化特征，但普遍强于白天。城郊对流效率差异是湿润（0.32±0.09 K）和半干旱（0.36±0.11 K）气候区AUHI最大的生物物理贡献因子。城市人为热释放对所有气候区夜间AUHI的贡献最大。郊区叶面积指数是白天和夜间AUHI空间格局的主控因子，并主要通过调节郊区下垫面储热的释放和存储影响AUHI的空间格局。