摘要：本文以1983～2003年哈爾濱市和郊區(qū)（以呼蘭和阿城為選取對(duì)象）的氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、太陽輻射量的氣候資料，以及哈爾濱市城市化（建成區(qū)面積和城市人口）的資料，通過歸納總結(jié)，對(duì)比分析了哈爾濱市城市發(fā)展對(duì)哈爾濱市氣溫、降水、日照、太陽輻射的變化，從而得出哈爾濱城市化對(duì)哈爾濱氣候影響的結(jié)論。
　　關(guān)鍵詞：哈爾濱、城市化、氣候、氣溫、日照、降水
　　引言：城市化是一個(gè)地域空間過程，包括區(qū)域范圍內(nèi)城市數(shù)量的增加和每一個(gè)城市地域的擴(kuò)大兩個(gè)方面。城市化含義的特點(diǎn)是：人口密度大、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)較為集中、具有特殊性質(zhì)的下墊面。而城市氣候乃是小氣候的一種，它的尺度介于局地氣候和中氣候之間。城市氣候不同于城郊?xì)夂颍�城市的�?guī)模、城市的人口、城市的工業(yè)、城市的汽車尾氣排放、城市的綠化建設(shè)等對(duì)城市氣候的各個(gè)因素都將
　　帶來重要影響，使城市氣候呈現(xiàn)出所謂“五島”現(xiàn)象，即熱島、濕島、干島、雨島和混濁島現(xiàn)象。本文以1983年～2003年哈爾濱市20年來氣候資料的數(shù)據(jù)為依據(jù)，以城市的發(fā)展為依托，深入分析了哈爾濱城市化發(fā)展對(duì)城市氣候的影響。
　　1、哈爾濱城市化的氣候特征
　　1、1氣溫變化特征
　　表1-1是哈爾濱市1983～1993年與1994～2003年氣候要素平均值的差。從表中我們可以看到1983～1993年與1994～2003年春、夏、秋、冬以及年平均氣溫的差值。從季節(jié)變化來看，與80年代相比，哈爾濱市冬季增溫幅度最大，
　　增溫幅度為1.67℃，春季次之。

　　
　　（表1-1哈爾濱市1983～1993年與1994～2003年氣候要素平均值的差）
　　圖1-1是哈爾濱市1983～2003年年平均氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫的年際變化情況。由圖可見，城區(qū)年平均氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫是逐年遞增的，尤其在90年代以后，年平均最低氣溫遞增速度最快，
　　年平均最高氣溫遞增速度最慢。
　　
　　時(shí)間/年
　　圖1-1哈爾濱市1983～2003年年平均氣溫(a)、
　　年平均最高氣溫(b)、年平均最低氣溫(c)的年際變化曲線
　　圖1-2是1983～2003年城區(qū)年平均氣溫變化情況，從中也可以看出其總
　　的趨勢(shì)是遞增的。

　　時(shí)間/年
　　圖1-2哈爾濱市1983～2003年平均氣溫年際變化曲線
　　以上通過對(duì)哈爾濱市氣溫變化的分析，發(fā)現(xiàn)80年代哈爾濱市年平均氣溫相對(duì)較低，80年代后，年平均氣溫呈明顯的上升趨勢(shì)。氣溫呈現(xiàn)這種趨勢(shì)的原因是多方面的，隨著世界人口的劇增及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，現(xiàn)代人類活動(dòng)對(duì)氣候影響成為一個(gè)不容忽視的重要因子，尤其是近幾年來，人為因素的影響更加明顯。同時(shí)，80年代以后，哈爾濱城市化發(fā)展加快，哈爾濱市工業(yè)、交通迅速發(fā)展，加重了污染物的排放，空氣污染日益嚴(yán)重，“城市熱島”效應(yīng)不斷加強(qiáng)，從而氣溫
　　呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。
　　1、2降水變化特征
　　哈爾濱市降水的變化是非常明顯的。由于短期降水量的變化隨機(jī)性很大，因
　　此我們以1983～1993年與1994～2003年多年平均的降水量來對(duì)比分析。圖1-3是哈爾濱市1983～2003年平均降水量的年際變化情況，由降水量變化曲線
　　可以看出：個(gè)別年處有峰值出現(xiàn)，但降水量總的趨勢(shì)是不斷增加的。
　　
　　時(shí)間/年
　　圖1-3哈爾濱市1983～2003年平均降水量的年際變化曲線
　　從表1-1也可以看出：80年代后，平均年降水量明顯減少，平均減少18.35mm。從季節(jié)變化來看，秋季平均減少10.01mm，冬季平均增加16.46mm，春、
　　夏均有所增加。
　　1、3日照時(shí)數(shù)變化特征
　　哈爾濱市污染日趨嚴(yán)重，使大氣混濁度逐年增大，同時(shí)大氣中氣溶膠增多，使成云、成霧的可能性也增大，致使城市日照時(shí)數(shù)逐漸較少。從日照時(shí)數(shù)的變化趨勢(shì)分析，80年代之后，平均年日照時(shí)數(shù)相對(duì)減少了21.25h。從季節(jié)變化來看，
　　冬季日照時(shí)數(shù)減少最多，秋季次之，春、夏減小的幅度相對(duì)較小。（表1-1）
　　圖1-4是哈爾濱市1983～2003年平均日照時(shí)數(shù)的年際變化情況。由圖可以看出
　　日照時(shí)數(shù)變化的總趨勢(shì)是遞減的。
　　
　　圖1-4哈爾濱市1983～2003年平均日照時(shí)數(shù)的年際變化曲線
　　2、哈爾濱城市化對(duì)城市氣候的影響
　　2、1城市化對(duì)氣溫的影響
　　大量的氣候資料和文獻(xiàn)分析表明，全球平均地面氣溫上升了0.3℃～0.6℃。在大氣候背景轉(zhuǎn)暖的同時(shí)，由于哈爾濱市人口密集，工業(yè)發(fā)達(dá)，能耗大，綠地少，它所發(fā)出的熱量使城區(qū)成為冷涼郊區(qū)包圍中的溫暖島嶼，溫度持續(xù)上升，且上升幅度較大。圖2—1是哈爾濱市1983～2003年城郊年平均氣溫差、年平均最高氣溫差、年平均最低氣溫差的年際變化情況（郊區(qū)氣溫是指阿城、呼蘭的平均值，以下同）。從圖中可以看出，氣溫差在80年代上升趨勢(shì)緩慢，從90年代開始，氣溫差呈明顯上升趨勢(shì)。其年平均氣溫差每10年上升0.35℃，平均最低氣溫差上升0.44℃，平均最高氣溫差上升0.09℃。由此可見，城郊年平均氣溫差、年平均最高氣溫差、年平均最低氣溫差都是逐年遞增的；年平均最低氣溫差遞增速度最快，年平均最高氣溫差遞增速度最慢，而且城市化對(duì)平均最低氣溫差的影響
　　最大，約為平均最高氣溫差的4.9倍。
　　
　　圖2—1哈爾濱市1983～2003年城郊年平均氣溫差(a)、
　　年平均最高氣溫差(b)、年平均最低氣溫差(c)的年際變化曲線
　　2、2城市化對(duì)降水的影響
　　從圖2—2中可以看出，80年代哈爾濱城郊降水量差呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而80年代以后，呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。1983～1993年平均城郊降水量差為35.2mm，1994～2003年為167.4mm，增加了132.2mm。多年平均情況下，哈爾濱市的降水量多于郊區(qū)，但由于降水量年際變率的隨機(jī)性很大，城郊年降水量差的起伏較大，但總趨勢(shì)是逐年增多的。這是由于，第一，“城市熱島”效應(yīng)使空氣層結(jié)的不穩(wěn)定性增加，產(chǎn)生對(duì)流性天氣，誘導(dǎo)降水的產(chǎn)生；第二，城市阻礙效應(yīng)。城區(qū)內(nèi)因有高高低低的建筑物，其粗糙度比附近郊區(qū)平原大。它不僅能引起機(jī)械湍流，而且對(duì)移動(dòng)滯緩的降水系統(tǒng)（如靜止鋒、靜止切變線等）有阻礙效應(yīng)，使其移動(dòng)速度減慢，在城區(qū)滯留時(shí)間加長(zhǎng)，因而導(dǎo)致城區(qū)的降水強(qiáng)度增大，降水時(shí)間延長(zhǎng)；第
　　三，城市的大氣污染，提供了足夠多的凝結(jié)核，易于吸收水汽，形成降水。
　　
　　圖2—2哈爾濱市1983～2003年城郊的年平均降水量差的年際變化曲線
　　2、3城市化對(duì)日照及太陽輻射的影響
　　在城市中按照氣象觀測(cè)規(guī)模設(shè)置的氣象站（開闊不受四周障礙物的遮擋），其可照時(shí)數(shù)應(yīng)與同緯度、同季節(jié)、同時(shí)段的郊區(qū)相同。但城區(qū)大氣污染嚴(yán)重，使大氣混濁度逐年增大。同時(shí)大氣中氣溶膠增多，使成云致霧的可能性增大，致使城市實(shí)際日照時(shí)數(shù)逐年減少。圖2—3是哈爾濱市1983～2003年城郊的年平均日照時(shí)數(shù)差的年際變化情況，從圖中可以看出，城郊日照時(shí)數(shù)差是減少的，尤其
　　是90年代以后減少幅度更大。1983～1993年多年平均城郊年日照時(shí)數(shù)差為134.23h，1994～2003年為114.29h，減少了20.06h。從日照時(shí)數(shù)的變化趨勢(shì)來分析，80年代之后，隨著哈爾濱市工業(yè)的發(fā)展，許多工廠和車輛大量向大氣排放廢氣，大氣環(huán)境污染日益嚴(yán)重，使大氣混濁度逐年增大，加之沒有采取保護(hù)大氣的相應(yīng)措施，使得哈爾濱城區(qū)日照時(shí)數(shù)少于郊區(qū)。
　　日照時(shí)數(shù)的多少，直接影響太陽總輻射量的高低。由于市區(qū)大氣污染嚴(yán)重，低云量和污染物質(zhì)較多，大氣透明度比郊區(qū)差。其太陽直接輻射受到削弱的程度比郊區(qū)大，而散射輻射雖因低云和顆粒狀污染物等的作用比郊區(qū)有所增加，但它
　　增加的值不能補(bǔ)償直接輻射的損失，因此城市中的太陽總輻射量比郊區(qū)弱。
　　
　　圖2—3哈爾濱市1983～2003年城郊的年平均日照時(shí)數(shù)差的年際變化曲線
　　到目前為止，城市化效應(yīng)對(duì)小范圍氣候影響最大，而哈爾濱的城市污染日益嚴(yán)重，如果不采取措施，隨著時(shí)間的推移，哈爾濱城市化效應(yīng)對(duì)氣候的影響與其它城市相比會(huì)更加明顯。因此，在制定城市發(fā)展規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮改善氣候狀況的相
　　應(yīng)措施。
　　3、結(jié)論：
　　[1]哈爾濱城郊平均最高、最低氣溫差及年平均氣溫差均有增大的趨勢(shì)，這是由于市區(qū)人為放熱量的增加和大氣污染嚴(yán)重、植被綠地面積相對(duì)偏少的加劇所
　　造成的。
　　[2]哈爾濱市城郊年降水量差年際變化很大，但總趨勢(shì)是逐年緩慢遞增的，
　　這與城區(qū)熱島效應(yīng)增強(qiáng)及大氣污染加劇有一定關(guān)系。
　　[3]由于哈爾濱城區(qū)大氣污染的加劇，使城市日照時(shí)數(shù)減少，城郊年日照時(shí)
　　數(shù)差在逐年減少。
　　氣候主要是由自然因子決定的，城市發(fā)展對(duì)氣候的影響，在局地范圍內(nèi)明顯，并且城市對(duì)氣候的影響機(jī)制復(fù)雜。本文只是初步分析探討了哈爾濱城市發(fā)展對(duì)氣候的影響，隨著時(shí)間的推移，其影響程度會(huì)愈來愈明顯，故在城市規(guī)劃與發(fā)展中，
　　應(yīng)考慮城市發(fā)展對(duì)氣候的不利影響，趨利避害。
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　　[7]《哈爾濱市統(tǒng)計(jì)年鑒》（1983）第15頁，第51頁
　　[8]《哈爾濱市統(tǒng)計(jì)年鑒》（1999）第48頁
　　[9]《哈爾濱市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2004）第4頁，第29頁，第140頁，第174頁            論文發(fā)表