Page 255 - 《高原气象》2025年第3期

3 期 张玉翠等：去城市化作用前后华中区域气温对比分析 813
2. 3. 3 城市化偏差计算方法 2. 3. 5 城市化偏差订正方法
为定量分析城市化对地面气温序列的影响， 将 订正城市站气温序列中的城市化偏差， 就是将
城市化偏差表征为城市在发展过程中人类活动、 土 订正年份的气温值减去城市化偏差等量值。本文
地利用等城市化因素引起的城市附近气象台站地面 采用张爱英（2009）所采用的城市化偏差订正方法，
气温序列线性趋势的变化， 即城市化引起的地面气 认为城市化偏差在研究时段内是线性变化的， 将研

温序列的趋势偏差（初子莹和任国玉， 2005）。研究 究时段内城市站与参考站气温序列的线性趋势差
表明（丁硕毅等， 2015； 任玉玉等， 2010）， 利用城市 值作为总的城市化偏差值， 对华中区域城市站和国
站与参考站气温序列气候倾向率的差值进行城市化 家基本/基准站气温序列进行订正， 公式为：
偏差的分析是最合理的， 城市化偏差计算公式为： T D = T d - ( ΔT cr /10) ⋅ (d - k) （4）
（2）
式中： T 为订正后的气温距平值； T 为订正前的气温
ΔT cr = T c - T r
D
d
式中： △T 为城市化偏差； T 为城市站气温序列倾
c
距平值； d为订正年份； k为气温序列的开始年份。
cr
向率； T 为该城市站的参考站气温序列倾向率的均
r
值。T 、 T 由最小二乘法求得， 取 10 倍的线性趋势 3 结果与分析
c
r
系数［单位： ℃·（10a）］。
-1
3. 1 华中区域城市化进程与气温变化
2. 3. 4 城市化偏差贡献率计算方法
3. 1. 1 华中区域城市化进程
城市化偏差贡献率是指城市化引起的气温变
利用 1980年和 2020年分辨率为 1 km 的土地利
化趋势在该气温序列变化趋势中所占的比率， 计算
用/覆盖数据中的城市建设用地来分析华中区域城
公式为：
市化进程（图 2）。1980 -2020 年华中区域城市化发
E cr = ΔT cr ⋅ 100% = T c - T r ⋅ 100% （3）
|T c | |T c | 展速度总体较快， 其中 1980 年城市建设用地分布
式中： E 为城市化偏差贡献率， 其正负由（T -T）的 稀疏， 占华中区域总面积的 0. 16%， 2020 年城市建
r
c
cr
符号决定。当 T >T 时， E >0， 说明城市化加剧了城 设用地面积增长至 4. 37%， 城市化快速发展区域主
r
c
cr
市气温的升高； 当 T =T 时， E =0， 说明城市化对城 要位于河南省中东部、 湖北省东南部和湖南省东北
cr
r
c
市气温序列无影响； 当 T <T 时， E <0， 说明城市化 部； 城市化进程的加快改变了城市下垫面的原有属
c
cr
r
导致城市气温下降。将 E >100% 视同 E =100%， 性， 使得近地面大气结构发生变化， 形成了城市局
cr
cr
E <-100%视同E =-100%。 地小气候， 影响了地面气温序列的变化趋势。
cr
cr

图2 1980年（a）和2020年（b）华中区域土地利用类型的空间分布
Fig. 2 Spatial distribution of land-use in Central China in 1980 （a） and 2020 （b）