论文部分内容阅读
长江三角洲地区近年来经济发展十分迅速,快速的城市化发展导致下垫面格局和性质发生较大变化,城市“热岛效应”和“雨岛效应”存在,城市化水文效应显著,影响城市能量平衡和水分平衡。其中,土地利用/地表覆被变化改变着水循环过程,而城市化的快速发展使气温迅速变暖,形成城市“热岛效应”,由于热力差异的存在和中低尺度地面风场辐合线的影响,进一步形成城市“雨岛效应”,在一定程度上影响着降雨等水文过程,不仅使降水频率加大,对洪水过程产生显著影响,且进一步加大洪水灾害风险趋势。总体而言,气象因素、自然地理状况、下垫面条件以及人类活动影响综合地导致该地区洪涝灾害频发和水环境恶化加剧,在很大程度上制约了该地区的经济社会可持续发展与城市现代化建设的进程。 当前尽管关于城市化水文效应及城市化进程对降雨影响机制分析的相关研究有很多,但到目前为止,不同流域地区所获得的研究成果在很大程度上仍不完全相同,且大多数研究仅围绕单个城市而展开,各个地区流域降雨的变化规律也不尽相同。同时,鉴于城镇化对流域水文过程的影响的存在,各个流域的面积大小、土壤、地质以及地形等流域特征的不同、城镇化发展的程度和城市化发展所造成的内部空间差异,这些在一定程度上造成了城镇化对水文过程影响程度的差距性和复杂性。因此,选择城镇化大规模发展的长江三角洲地区作为典型流域进行研究与探讨,对城市化对降雨的影响机制研究具有深远的影响和巨大的意义. 本文将重点探讨长江三角洲地区不同时期土地利用地表覆被变化特征及城市大规模发展对降雨的影响作用,主要研究成果如下: 1)在研究尺度上,通过遥感资料获取长江三角洲地区91、01、06年三个时期的土地利用覆被变化及空间分布情况,总体而言,长江三角洲地区城市化发展90年代相对缓慢,2000年以后进入高速发展时期,在变化趋势上均存在着城镇用地的增加和耕地和水域减少的趋势。城镇用地的增加是以牺牲耕地(水田、旱地)和水域为代价的。 2)同时,利用长时间序列降雨资料,通过统计学分析、线性拟合回归、集中度与集中期、R/S分析模型等方法以不同时间和空间的角度上对长三角各个地区降雨系列的变化趋势和规律进行研究分析,结果显示在年雨量、汛期雨量、大雨和暴雨雨日数上,随着城市化进程的加剧,长三角城市化发展相对迅速的苏锡常、杭嘉湖、秦淮河、上海浦东浦西、甬曹浦等地区都呈现出增多的趋势,且这种增多趋势城区明显大于郊区,同时,城市化快速期与缓慢期相比,城区与郊区的增雨系数在增大,城市水文效应存在,城市“雨岛效应”明显,而城市化发展相对缓慢的立下河地区城郊降水差距不显著。 3)且利用R/S分析模型分析表明长江三角洲地区的降水变化规律与趋势在未来的一段时间内仍然保持持续性的特征规律。城市化发展相对迅速的苏锡常、杭嘉湖、秦淮河、上海浦东浦西、甬曹浦地区城区降水的增多趋势仍较郊区显著,而对于长江三角洲地区城市化发展相对缓慢的里下河地区,城郊降水差距仍将会不显著。