春节人口迁徙影响城市气候

05.02.2016 16:52

本文来源: 气象

　　春节马上就要到来了，世界上每年最大规模的人口迁徙——中国春运也进入高潮。

　　有钱没钱，回家过年。如此大规模的人口迁移，是否对城市气候产生影响？生活在北京城里的人们，是否会感觉春节期间一般天气要相对更冷一点？最近，中国科学院大气物理研究所研究员张井勇的研究团队及其合作者的一系列研究表明，春节人口大迁移明显影响城市气候。

　　 城市热岛效应

　　与人类活动密切相关

　　城市的下垫面通常由建筑物、道路、绿地等组成，受这种复杂下垫面的影响加上人类活动产生的热量，造成城市气温要比周围郊区气温高。城区在近地面气温图上为一高值区，就像突出海面的孤岛，这种现象就被形象地称为城市热岛效应。在地球的各个地区，不同规模的城市普遍都存在城市热岛效应。

　　科学家通常将城区温度与周围郊区或乡村温度差值定义为热岛强度，以此进行研究。城市热岛强度在人口聚集、建筑物密集的地区往往表现更为明显，并呈现出从城市中心区向郊区递减的趋势。研究表明，城市热岛效应具有明显的日变化和季节变化。在晴朗无风的条件下，夜晚的热岛效应要大于白天。大多数城市在秋冬季节的热岛强度较强，夏季较弱。城市热岛强度随着城市扩张普遍呈现增加的趋势。

　　影响城市热岛效应形成的因子有很多。比如，城市人造表面一般比自然表面有更小的反照率，更大的热容性以及更小的蒸发和蒸腾等。同时，城市人为热排放也是影响城市热岛的一个重要因子。城市中的人为热主要来自于工厂生产的废热、交通运输中尾气的排放、居民生活的能源消耗如取暖、制冷、炊事、电器使用等。一些研究表明，典型中纬度普通城市的人为热释放平均值在几十瓦每平方米，在冬季大城市的某些地区人为热释放偶尔可高达1千瓦每平方米。据测量，在冬天中国北方城市供暖而释放的人为热甚至超过太阳净辐射。

　　中国春运期间的客流量呈逐年增加趋势。近几年，每年全国春运客流量都达到30亿人次左右或以上，这个数字相当于世界总人口（70亿）的3/7。如果按每人回乡返程一来一回平均乘坐四次交通工具粗略估计，近几年每年大约7亿至8亿中国人实现了春节大迁徙。

　　中国春节期间大规模人口迁移有其显著的特点，既有着人次多、周期短的特点，还有着很强的方向性。每年农历春节前，人们便开始从大城市如北京、上海等地离开前往全国的中小型城市和农村地区；春节后，人们又从全国各地分别向大城市汇聚。在春节期间，大量人员的返乡过年，导致许多一线大城市变成了“空城”。例如，据报道在2014年春节期间，北京城就有大约900万人口离开。如此大规模的中国春节人口大迁移对城市气候产生什么样的影响呢？

　　春节人口迁移明显降低城乡温度差

　　最近，中国科学院大气物理研究所研究员张井勇的研究团队及其合作者的一系列研究表明：春节人口大迁移明显影响城市气候。

　　“春节期间如此具有规律性的人口大迁移，为我们提供了一个独特而宝贵的机会，来观察分析现代大规模人口迁移如何影响城市气候。”中国科学院大气物理研究所张井勇研究员介绍说。

　　张井勇的研究团队用城市站与乡村或郊区参考站的气温差（城乡差）来表示城市热岛强度，通过大量数据收集和分析，对比了多年平均的春节黄金周和春节前后几周的热岛效应，来检测和量化人口迁移的影响。

　　在北京，多年平均的春节周日平均温度、日最高温度和日最低温度的城乡差与非假期背景场相比，分别降低了0.64℃，0.45℃和0.83℃。相对变化分别为35%，66%和27%，这些变化都通过了95%信度检验。

　　在其他城市也出现了类似的结果。例如在我国最北部的省会城市哈尔滨，多年平均的春节周，日平均温度城乡差表征的热岛强度与非假期背景场相比降低了0.65℃，夜间日最低温度城乡差在春节周降低可高达1.14℃。

　　处在华北平原南部的河南省省会郑州，多年平均的春节周日平均温度和日最低温度城乡差表征的城市热岛强度，分别比非假期背景场的平均值低了0.50℃和0.66℃，相对变化而言分别降低了76%和105%。在郑州，春节周前后1周也受到人口迁移流动的影响，春节周及前后1周日平均温度、日最高温度和日最低温度城乡差比非假期背景场低了0.41℃、0.12℃和0.49℃，相对变化分别为62%、35%和78%。

　　春节期间一些大城市人口骤减，同时，一些旅游热点城市呈现旅游人口骤增。三亚市是位于中国最南部的海滨旅游城市，由于有着温暖的气候、美丽的海滩等，成为春节期间旅游的热点城市之一。在三亚，多年平均的春节周日平均温度、日最高温度和日最低温度城乡差表征的热岛强度，比非假期背景场增加了0.48℃，0.66℃和0.42℃，相对变化为39%，61%和26%。