рус eng
««ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «НАУКИ О ЗЕМЛЕ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «NAUKI O ZEMLE»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «EARTH SCIENCES»
ISSN 2073-3402 (Print)

Список выпусков > Серия «Науки о Земле». 2024. Том 47

Влияние метеофакторов на среднесуточную интенсивность городского острова тепла Екатеринбурга

Автор(ы)
Н. Р. Факаева, Д. Ю. Демежко, А. А. Горностаева, Б. Д. Хацкевич
Аннотация
По данным наблюдений на метеостанциях Екатеринбурга и пос. Верхнее Дуброво в 2020–2022 гг. в рамках мультирегрессионного анализа исследованы метеофакторы, определяющие среднесуточную интенсивность городского острова тепла (ГОТ). Выявлено, что средняя интенсивность ГОТ в мае – сентябре составляет 0,94 °С при стандартном отклонении среднесуточных значений 0,71 °С. Модель множественной линейной регрессии включает разность относительной влажности атмосферы в городе и селе, погодный фактор, определяемый скоростью ветра и облачностью, атмосферное давление. «Летняя» модель описывает 60 % наблюдаемой изменчивости ГОТ. Отмечено, что в декабре – марте средняя интенсивность ГОТ составляет 0,81 °С при стандартном отклонении среднесуточных значений 0,82 °С. Регрессионная модель включает единственный фактор – погодный, объясняющий 27 % изменчивости ГОТ. Сделан вывод, что интенсивность городского острова тепла в Екатеринбурге в первую очередь определяется солнечной радиацией и различными свойствами городских и сельских подстилающих поверхностей (альбедо, излучательная способность, тепловые свойства грунтов). Они определяют максимальную интенсивность ГОТ, реализующуюся лишь при «идеальной» погоде (погодный фактор ~1). Отклонения от «идеальных» условий, описываемые метеофакторами, лишь уменьшают интенсивность ГОТ. В зимний период дополнительный вклад в интенсивность ГОТ вносят утечки тепла из зданий, тепловых сетей, слабо зависящие от рассмотренных метеофакторов.
Об авторах

Факаева Нелли Рафаэлевна, младший научный сотрудник, Институт геофизики им. Ю. П. Булашевича УрО РАН, Россия, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 100, e-mail: fakaeva.n@gmail.com

Демежко Дмитрий Юрьевич, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник, Институт геофизики им. Ю. П. Булашевича УрО РАН, Россия, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 100, e-mail: ddem54@inbox.ru

Горностаева Анастасия Александровна, Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, Институт геофизики им. Ю. П. Булашевича УрО РАН, Россия, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 100, e-mail: free_ride_@mail.ru

Хацкевич Богдан Дмитриевич, научный сотрудник, Институт геофизики им. Ю. П. Булашевича УрО РАН, Россия, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 100, e-mail: disaybl@yandex.ru

Ссылка для цитирования
Влияние метеофакторов на среднесуточную интенсивность городского острова тепла Екатеринбурга / Н. Р. Факаева, Д. Ю. Демежко, А. А. Горностаева, Б. Д. Хацкевич // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2024. Т. 47. С. 77–89. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2024.47.77
Ключевые слова
климат города, приземная атмосфера, городской остров тепла, метеофакторы.
УДК
551.588.7(470.54)
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3402.2024.47.77
Литература

Горностаева А. А., Демежко Д. Ю., Хацкевич Б. Д. Временная изменчивость городского острова тепла Екатеринбурга // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле. 2023. Т. 43. С. 3–18.

Дудорова Н. В., Белан Б. Д. Оценка факторов, определяющих формирование городского острова тепла в г. Томск // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29, № 5. С. 426–436.

Климат Свердловска / под ред. Морокова В. В., Швер Ц. А. Л. : Гидрометеоиздат, 1981. 190 с.

Кораблева Е. Г., Ленская О. Ю. Исследования острова тепла города Челябинска в зимний период // Вестник Челябинского государственного университета. Серия: Экология. Природопользование. 2010. № 8 (189), вып. 4. С. 15–23.

Новая модель формирования суточного цикла интенсивности городского острова тепла / Д. Ю. Демежко, А. А. Горностаева, Б. Д. Хацкевич [и др.] // Мониторинг, наука и технологии. 2022. № 4 (54). С. 26–31.

A diagnostic equation for the daily maximum urban heat island effect for cities in northwestern Europe / N. E. Theeuwes, G.-J. Steeneveld, R. J. Ronda, A. A. M. Holtslag // International journal of climatology. 2017. Vol. 37, N 1. P. 443–454.

Burger M., Gubler M., Bronnimann S. Modeling the intra-urban nocturnal summertime air temperature fields at a daily basis in a city with complex topography // Plos climate. 2022. N 1 (12).

Earl N., Simmonds I., Tapper N. Weekly cycles in peak time temperatures and urban heat island intensity // Environmental Research Letters. 2016. Vol. 11. 074003.

Fortuniak K. An application of the urban energy balance scheme for a statistical modeling of the UHI intensity // Proceedings of the 5th International Conference on Urban Climate. University of Lodz, 2003. Vol. 1. P. 59–62.

Gál T. M., Skarbit N., Unger J. Urban heat island patterns and their dynamics based on an urban climate measurement network // Hungarian Geographical Bulletin (2009). 2016. Vol. 65, N 2. P. 105–116.

He B. J. Potentials of meteorological characteristics and synoptic conditions to mitigate urban heat island effects // Urban climate. 2018. N 24. P. 26–33.

Hinkel K. M., Nelson F. E. Anthropogenic heat island at Barrow, Alaska, during winter: 2001–2005 // Journal of Geophysical Research. 2007. Vol. 112. D06118. https://doi.org/10.1029/2006JD007837

Holmer B., Eliasson I. Urban-rural vapour pressure differences and their role in the development of urban heat islands // International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society. 1999. Vol. 19, N 9. P. 989–1009.

Howard L. The climate of London. (W Phillips, sold also by J. A. Arch). 1818. Vol. 1. 221 p.

Kim Y. H., Baik J. J. Maximum urban heat island intensity in Seoul // Journal of Applied Meteorology. 2002. Vol. 41, N 6. P. 651–659.

Kobayashi M. Influence of urbanized atmosphere on longwave radiation field at night // Geographical Review of Japan. 1982. Vol. 55, N 6. P. 421–444.

Lee D.O. Urban-rural humidity differences in London // International journal of climatology. 1991. Vol. 11, N 5. P. 577–582.

Lindgren J. Nocturnal Incoming Radiation in and Around Göteborg. Sweden. Diss. Univ., 1997. B93. P. 47.

Lindqvist S. Bebyggelseklimatologiska studier. Meddelande fran Lunds Universitets Geografiska institution, Avhandlingar LXI (with English summary). 1970.

Luo Z., Asproudi C. Subsurface urban heat island and its effects on horizontal ground-source heat pump potential under climate change // Applied Thermal Engineering. 2015. Vol. 90. P. 530–537.

Magee N., Curtis J., Wendler G. The urban heat island effect at Fairbanks, Alaska // Theoretical and applied climatology. 1999. Vol. 64, N 1. P. 39–47.

Oke T. R. City size and the urban heat island // Atmospheric Environment. 1973. Vol. 7, N 8. P. 769–779.

Oke T. R. The energetic basis of the urban heat island // Quarterly journal of the royal meteorological society. 1982. Vol. 108. P. 455.

Oke T. R. Towards better scientific communication in urban climate // Theoretical and Applied Climatology. 2006. Vol. 84. P. 179–190.

Runnalls K. E., Oke T. R. Dynamics and controls of the near-surface heat island of Vancouver, British Columbia // Physical Geography. 2000. Vol. 21, N 4. P. 283–304.

Runnalls K. E., Oke T. R. A Technique to Detect Microclimatic Inhomogeneities in Historical Records of Screen-Level Air Temperature // Journal of Climate. 2006. Vol. 19, N 6. P. 959–978.

Roy S. S., Singh R. B. Role of local level relative humidity on the development of urban heat island across the Delhi Metropolitan Region // Urban development challenges, risks and resilience in Asian mega cities. 2015. P. 99–118.

Study of intra-city urban heat island intensity and its influence on atmospheric chemistry and energy consumption in Delhi / N. Yadav, C. Sharma, S. K. Peshin, R. Masiwal // Sustainable cities and society. 2017. Vol. 32. P. 202–211.

Sundborg A. Climatological studies in Uppsala // Geographica. 1951. Vol. 22. P. 1–107.

Temporal characteristics of the Beijing urban heat island / W. Liu [et al.] // Theoretical and Applied Climatology. 2007. Vol. 87, N 1. P. 213–221.

Urban heat island intensity: A literature review / A. Tzavali, J.P. Paravantis, G. Mihalakakou [et al.] // Fresenius Environmental Bulletin. 2015. Vol. 24 (12b). P. 4537–4554.

Varquez A. C. G., Kanda M. Global urban climatology: a meta-analysis of air temperature trends (1960–2009) // Climate and Atmospheric Science. 2018. Vol. 1, N 1. P. 1–8.

Wolters D., Brandsma T. Estimating the urban heat island in residential areas in the Netherlands using observations by weather amateurs // Journal of Applied Meteorology and Climatology. 2012. Vol. 51, N 4. P. 711–721.


Полная версия (русская)