全 文 ：第 ll卷 第 4期
2 0 0 3年 l 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．1l No．4
0ct．， 2003
北京市近 40年城市热岛效应研究
宋艳 玲
(国家 气 候 中心
张 尚印
北 京 100081)
摘 要 利用北京市近 40年气候资料研 究分析北京市市 区与郊 区平均 气温 日、季、年际和年代 变化特征发现 ，40
年 中1995年 l1月 24日市区与郊区日平均气温温差最大，达 4．6℃；季变化 市区与郊区温差冬季最大 ，为 1．1l℃ ，
春季 最小 ，仅 为 0．26℃ ；年 际 变 化 1961～ 1977年 市 区 与 郊 区 温 差 较 小 ，而 1978～ 2000年 市 区 与 郊 区 温 差 达
0．62℃ ，热 岛效应 明显增 强 ；年代 变化 市 区与 郊 区温差 60年代 最 小 ，仅 为 0．13℃ ，90年代 最 大 ，为 0．78℃ 。 近年 虽
高 温(≥35℃ )日数 明显增 多 ，但 年 最 高 气 温 变化 较 小 ，仅 有 1997年 、1999年 和 2000年 年 最 高 气 温 >38℃ 。 近 40
年 市 区 与郊 区年 平 均 气温 明显上 升 ，市 区气温 平均 10年 升高 0．43℃ ，郊 区气温平 均 10年 升 高 0．21℃ ，北 京市 市 区
年平 均 气 温序 列 中存在 明显 的 l2年 周 期。
关键 词 热 岛效 应 高 温 日数 年 际变 化
The study on heat island effect in Beijing during last 40 years．S0NG Yan—Ling，ZHANG Shang—Yin(Nationa1 Climate
Center，Beijing 100081)，CJEA，2003，ll(4)：126～129
Abstract Variations of mean temperature in Beijing city are analyzed in this paper．The results show that the difference of
mean daily temperature between city and suburb is the largest on 24 December in 1995 during the last 40 years，and the
mean daily ternperature in the city is 4．612 higher than that in the suburb；the difference of temperature between the city
and the suburb is the utmoSt in winter season and the mean seasona1 temperature in the city is 1．1 l℃ higher than that in
the suburb，while the difference is the least in spring season，and the temperature in the city is 0．26℃ higher than that in
the suburb；for the inter-annual variability of temperature，the difference of temperature is little from 1961 to 1977，while
the difference is great from 1978 to 2000，and the temperature in the city is 0．62℃ higher than that in the suburb，so the
heat island effect is reinforced from 1978 to 2000；the difference of temperature is the 1east in 1960’s，and the temperature
in the city is 0．13℃ higher than that in the suburb，whereas the difference is the maxima1 in 1990’s．and the temperature
in the city is 0．7812 higher than that in the suburb；the number of high temperature days(≥3512 )is going up obviously in
recent years，but the highest temperature is not changed greatly，and the highest temperature is higher than 3812 only in
1997，1999 and 2000．The mean annual temperature is increasing apparently during the last 40 years，and it is increasing
by 0．43℃ ／10a in the city and 0．21℃／10a in the suburb，an obvious 12 years cycle of mean annual temperature is found．
Key words Hea t island effect，Number of high temperature days，Inter—annual change
人类活动对气候的影响在城市表现最为突出 ，人口密集 ，道路和建筑物鳞次栉比，形成特殊性质的下垫
面；居民生活和生产活动大量消耗能源，人为热能、温室气体和人为水汽 日趋增多 ，城市气候变化 中首先表现
为市郊气温的差异，形成热岛效应。Monteiro C．A． 对尼 日利亚伊 巴丹的热岛效应研究发现 ，热岛效应最
强出现在 3月份 ，市区与郊 区温差达 7．5℃。周淑贞等 对上海市热岛效应研究发现 ，冬季和夏季市区与郊
区温差强度分别达 6．8℃和 4．8℃。徐兆生等 研究发现北 京市 1月份平 均气温为 一2．4℃，比东郊高
2．4℃。本研究对比分析 1961-2000年北京市市区与郊区 日平均气温、季平均气温和年平均气温变化状况 ，
探索北京市市区与郊区气温年际变化和周期变化规律。
1 研 究 方 法
本研究气候资料源于北京市 7个站点 ，其中北京市内选择 4个站点 ，即朝 阳区 1个站点、石景山区 1个
站点和海淀区 2个站点 ；北京市郊区选择 3个站点 ，即密云县 1个站点、昌平县 1个站点和丰台区 1个站点
．
7个站点在近 40年中有的站点进行了迁站 ，但对研究城区、郊区气温变化和市区与郊区气温差异影响较小
。
*国家重点科技攻关项 目“中国短期气候预测系统研究”部分研究内容
收稿日期：2002．12．20 改回日期：ioo3．O1．18
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第 4期 宋艳玲等 ：北京市近 40年城市热岛效应研究 127
7个站点气候资料包括 1961～2000年 日平均气温、季平均气温 、年平均气温和夏季最高气温。
2 结 果 与分 析
2．1 市 区与郊区日平均气温变化特征
1961～2000年北 京 市市 区 与郊 区 日平 均 气温 温差 年
最大值变化见图 1，图 1表明 40年间市区与郊区 日平均气
温温差年最大值平均为 3．3℃，当市区与郊区温差大于平 ，
均值时表明城市热岛效应加强 ，北京市市区与郊 区温差呈 蓑
上升趋势 ，且 1995年 l1月 24日市 区与郊 区 温差最 大 ，达
4．6℃ ，其次为 1993年 l2月 24日市 区与郊 区温差 达4．4℃ ，
1965年市 区与 郊 区温 差 最小 ，仅 为 1．45℃ 。1961～1977
年大多数年份市区与郊区温差小于平均值，而 1978～2000
年大多数年份市区与郊区温差 大于平均值 ，说明 1978年
后随人 口的增长和城市的扩建热岛效应明显加强。
2．2 市 区与郊 区季平均气温变化特征
由图 2和图 3可知 北京 市 市区春 季 (3～5月份 )季平
961 I964 1967 I970 I973 I976 1979 1982 1985 l988 I99I I994 1997 2000
年 份
图 1 北京市市区与郊区日平均气温温差
年最 大值 变化 (1961 2000)
Fig．1 The maximal difference in daily
mean temperature between city and suburb
from 1 961 to 2000 in Beijing
均 气温呈上 升趋 势 ，40年 间 春 季 季平 均 气 温为 l3．33℃ ，
且 1961~2000年间出现 9个峰值，10个谷值，1989年春季
季平均气温最高，为 15．17℃，1980年春季季平均气温最
低 ，为 11．35℃。1961～2000年间市区与郊区温差差异较
小 ，市区与郊 区温差 为 0．26℃。市 区夏季 (6～8月份 )季
平均气温为 25．02℃ ，1961～2000年间出现 11个峰值 ，11
％㈠ 。。卵¨ 卯 卯 ％ 粥 。。个谷值 ，2000年夏季季平均气温最高，为 27．23*(3，1994年
年 份
图 2 北京市市 区、郊 区春季与夏季
季 平均 气 温变 化 (1961～2000)
Fig．2 Changes of mean temperature in
spring and summer from 1961 to 2000
和 1997年 次之 ，分别 为 26．68℃ 和 26．62℃ ，1976年夏 季
季平均气温最低，为 23．23℃。1961～2000年间市区与郊
区温差 为 0．27℃ ，1994年 、1997年 和 2000年市 区 与郊 区
温差增 大 ，分别 为1．21℃ 、1．21℃ 和 1．41℃ 。市 区秋 季季平
均气温为12．41℃，1961～2000年间出现 9个峰值 ，9个谷
值，1998年秋季季平均气温最高，为13．91℃ ，1986年秋季 。
季平均气温最低 ，为 11．13℃。1961～2000年间市区与郊 12
区温差 为0．35℃ 。市 区冬季 (12月 ～翌年 2月份 )季平均 。 s
气温波动很大，冬季季平均气温为 一1．90℃ ，1961～2000
年间出现 l1个峰值，9个谷值 ，1999年冬季季平均气温最
高 ，为0．73℃，1969年冬季季平均气温最低 ，为 一4．63℃。
1961～2000年间市 区与郊 区温差 明显增 大 ，为 1．1l℃ ，其
中 1964年市区与郊 区温差最大 ，为1．84℃。60年代、70
年代 、80年代和 90年代市 区与郊 区温差分别为0．88℃、
0．92℃、1．30℃和1．34℃，其中 90年代温差最大。这表明
1961～2000年间 季变化市 区与郊 区平 均气 温温差 冬季最
大 ，为 1．11℃ ，秋 季次之 ，为0．35℃ ，夏 季为0．27℃ ，春季最
小 ，为0．26℃ 。
2．3 市区与郊区气温年际变化特征
图 3 北京市市区、郊区秋季与冬季
季 平均气 温 变 化 (196142000)
Fig．3 Changes of mean temperature in
autumn and winter from 1961 tO 2000
北京市市区与郊区气温年际变化见图 4，由图 4可知平均线以上为气温偏高年，平均线 以下为气温偏低
年，1961年、1962年、1963年、1975年、1981～1983年、1989~2000年气温偏高 ，其中 1994年平均气温最高
，
为 13．42"C，比平均值偏高 1．34"C，其次为 1998年平均气温为 13
． 32℃ ，而 1964～1974年 、1976～1980~ 、
1984～1987年年平均气温偏低 ，其中 1969年平均气温最低 ，为 10．5℃，比平均值偏低 1
． 58*(2。同时 1989～
2000年年平均气温升高显著 ，并于 1989年、1994年和 1998年出现 3个峰值。本研究对市区气温年际变化
如 加 m
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128 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
p
12
ll
l0
96I I964 】967 I970 】973 I976 I979 i982 I985 I988 I99I I994 I997 2000
年 份
图 4 北京市市区与郊区平均气温
年 际变 化 (1961～2000)
Fig．4 Changes of annual mean temperature
between city and suburb from 1961 tO 2000
序列作谱分析结果表明，北京市市区气温年际变化存在明
显的 12年周期。郊 区年平均气温变化趋势与市区相似，
由图 4可知 1961～1977年 间市 区 与郊 区温 差 较小 ，市 区
年平均气温 为 l1．62℃ ，郊 区年平 均气 温 为 l1．51℃ ，市 区
与郊 区温差 为 0．11℃ ；1978～2000年 市 区与 郊 区温 差 明
显 ，平均 为 0．62℃ ，其 中 1995年市 区与郊 区温差最 大 ，市
区与郊 区年平均 气温温差达 0．96℃ 。
2．4 市 区与郊区气温年代变化特征
北京 市市区 60年 代 年均气 温为 l1．61℃ ，70年 代年
均气温为 l1．59℃ ，比 60年代下 降 0．02℃ ，80年代年均气
温为 12．22℃ ，比 70年 代升高 0．63℃ ，90年代 年均气温为
12．89℃ ，比 80年代升高 0．67℃ ，表 明 90年代年均气温上
升最快。北京市郊区 60年代年均气温为 l1．48℃，70年代为 l1．41℃，下降 0．07℃ ，80年代年均气温为
l1．60℃ ，比 70年代上升 0．19℃ ，90年代年均气 温为 12．12℃ ，10年 间上升 0．52℃ 。1961～2000年 间北京
市市区始终比郊区年均气温偏高，60年代偏高 0．13℃，70年代偏高 0．19℃，80年代偏高 0．61℃ ，90年代偏
高0．78℃ ，表明北京市 市区与郊 区温差 随年代而增加 ，且 80年 代后 市 区与郊 区温 差 明显增 大。1961～2000
年问市区与郊区气温总体上升，市区气温平均每 10年升高 0．43℃，郊 区气温平均每 10年升高 0．21℃。市
区与郊区温差 90年代最大，为 0．78℃ ，60年代最小，仅为 0．13℃。
2．5 市区与郊区夏季高温特点
1961～2000年北京市市区与郊区夏季(6～8月份)高温(≥35℃)Et数变化见图 5，图 5表明 1961～1968
年高温 Et数较多 ，平均为 8．8d，1972年为 18d，1973～1996年高温 Et数平均为 3．9d，其中 1976年、1977年、
1979年 、1985年 、1987年 、1991年和 1995年未 发生 高温。2000年高 温 Et数 最多 ，为 25d，其 次为 1999年和
1997年 ，分别 为 20d和 16d，表 明高温 Et数近几 年有 明显增 加趋 势 。1961～2000年北 京市 市 区与郊 区历 年
年最 高气温变化见 图 6，图 6表 明 1961年 和 1999年年最高气 温 >40℃ ，1999年年最 高气 温为 41．40C，构成
危害性 高温 ；1963年 、1968年 、1972年 、1981年 、1986年 、1997年 、1999年和 2000年 年最 高气 温 >38℃ ，40
年 中城市气温升 高 ，尤其 近年高温 日数增 多 ，但 年最高气温变化较小 。
2l
l8
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6
3
0
96I l964 I967 I970 I973 I976 I979 I982 1985 I988 I99I 1994 l997 2000
年 份
图 5 北京市市区与郊区夏季(6～8月份 )
高温 日数变化(1961～2000)
Fig．5 The number of high temperature days in
Beijing from June tO August from 196 1 tO 2000
42
40
p 38
赠
36
34
32
96l 1964 I967 1970 I973 I976 I979 I982 l985 l988 l99I I994 l997 2000
年 份
图 6 北京市市区与郊区年最高
气 温变 化 (1961～2000)
Fig．6 The highest temperature in
Beijing from 1961 tO 2000
3 小 结
北 京市市 区与郊 区 Et平均气温 温差 年最大 值 中 1961～1977年市 区与 郊 区温差较 小 ，1978～2000年 市
区与郊区温差较大，热岛效应明显增强 ，40年间市区与郊 区Et平均气温温差平均值为 3
． 3℃，其中 1995年
l1月 24 Et市 区与郊 区 Et平均 气温 温差最 大 ，为 4．6℃ 。1961～2000年间市 区与郊 区季平均 气温 温差冬 季
最大 ，为 1．11"(3，春 季最 小 ，仅 为 0．26"C。年 际变化 1989～2000年 市 区与郊 区年平 均气 温 明显 升高
，其 中
1994年平均气温最高 ，为 13．42"C，1969年 平均气 温最 低 ，为 10．5℃ 。 1961～1977年 间市 区与 郊 区温差 较
小 ，1978～2000年市区与郊 区温差较 大 ，为 0．62"C，其 中 1995年 市 区与郊 区温 差最 大
，达 0．96"C。北京 市
市区年平均气温序列中存在明显的 12年周期。1961~2000年间市区气温平均每 10年升高 0
． 43"C，郊 区气
_I
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第 4期 宋艳玲等 ：北京市近 40年城市热岛效应研究 l29
温平均每 10年升高 0．21"C。70年代市区与郊 区气温偏低，80年代和 90年代气温明显上升 ，其中 90年代
气温上升最快。年代变化市区与郊区温差 60年代为 0．13"C，70年代为 0．19℃，80年代为 0．61℃ ，90年代
最大，达 0．78"C。1961～1968年 、1972年高温 日数较多，1973～1996年高温处于低发期，2000年高温 日数
最多 ，为 25d，其次为 1999年和 1997年 ，高温 日数近年有明显增加趋势 ，但年最高气温变化较小，仅有 1999
年年最 高气温 >40℃。
参 考 文 献
叶瑾琳 ，王绍武等 ．中国的气候变化与气候影响研究．北京：气象出版社 ，1997 186～192
周淑贞等．上海城市热岛效应．地理学报 ，1982(4)：372～382
徐兆生等．北京城市热状况及热岛形成原因的探索．地理研究，1987，6(3)：17～25
Monteiro C．A．deF．Some aspects ofthe urban climatesoftropicalSo uthAmerica：The brazilian contribution，proceedingsofthetech．Conf on
“ urban climatology and its applications with special regard to tropical areas”．W MO．，1986，652：166～ 198
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