1 引 言
随着我国经济的飞速发展，城市化进程不断加快，对城市气候有着深远的影响。并且由城市化不断提升而引起的城市热岛效应得到了广泛的关注。1958年Manley首次提出了城市热岛效应的概念。
热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象，属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。除此之外，人类工业文明排放的各种温室气体以及热量的排放远超过了自然界的调节能力，从而导致热岛效应越来越显著，已经演变成了城市生态环境的一大公害。
安仁县整体地势自东南向西北倾斜，属半山半丘陵区， 森林覆盖率60.3%。万洋山脉蜿蜒于东南部，五峰仙屹立于西部边境，武功山脉的茶安岭从东北斜贯县境中部，醴攸盆地从北向南、茶永盆地从东向西南横跨其间，形成“三山夹两盆”的地貌格局。但随着近些年来城市化进程的加快，城镇的开发使得混凝土面积增大，粉尘增多，城市热岛效应开始初显。因此, 揭示城市化对安仁热岛的影响, 对科学制定城市发展规划, 实现经济效益与环境效益的有机统一, 以及了解安仁气候的变化, 都具有重要的现实意义。
2 资料与研究方法
安仁县总面积1461平方千米。总人口39万人。安仁县辖5个镇、12个乡，是郴州的农业大县。取安仁县气象站的气温资料代表安仁县城气温。取县城北面的渡口乡（距离县城11.3km）、东面的大源水库（距离县城8.1km）、南面的牌楼乡（距离县城15.1km）区域自动站气温资料作为对比, 分析安仁热岛效应特征及其变化规律。
安仁站、渡口站、大源水库站和牌楼站的2010年至2013年逐日4个时次( 北京时间2、8、14 和20 时) 的月平均气温、年平均气温共两种序列。对以上4个气象站温资料进行如下校正: 人工去除明显错误记录；对缺测的记录进行插补；按平均气温大于最低气温且小于最高气温的原则，将不符合该条件的记录去除。本文所用的气温资料由安仁县气象局提供，安仁有关城市发展信息的统计资料取自统计年鉴。
2.1 热岛强度计算
将安仁站气温作为城市气温，其余站点气温作为周边城镇气温，引入传统的城市热岛效应强度计算公式：
其中TRX为城市热岛效应强度，Tcs为城市气温，Ti为郊区样本点气温，N（n）为样本总数。
2.2 气温的海拔订正
在比较过程中为了消除海拔高度对气温的影响，按照气温垂直递减率（6.0℃/km）统一将周围四个站点的气温订正至安仁站海拔高度，即：
△t=（H1-H2）m×0.006m/℃
其中，△t为气温订正值，H1（m）为周边站点海拔高度，H2（m）为安仁站站点海拔高度。
3 城市热岛的总体特征
3.1 年际变化特征
图1：2010年—2014年年平均气温分布图
对我县13个气象站2010年—2013年年平均气温资料进行海拔高度差订正，并在县域地图内运用加权反距离方法进行插值，获得安仁不同年份年平均气温分布图（图1）。由图可以看出，4年来安仁县年热岛效应强度处于一个加强的趋势之中，这与近几年安仁城市化进程的加快是密不可分的。
由表1可以看出，就年平均气温而言，2013年热岛效应强度最强，2011年最弱。就各站而言，大源水库方向的热岛效应强度最强，是因为该区域为一个大型水体，温度调节明显，其余站点热岛效应均不是非常明显。总体强度而言，4年来热岛效应强度均没有高于1.0℃，热岛效应强度基本在0.6℃左右，据此可判断，安仁县热岛效应不明显。
表1：安仁县2010年—2014年热岛效应强度表
3.2 季节变化特征
图2:2010年—2014年四季平均气温分布图
季节指数反映了月度变迁对热岛强度的影响,根据图2结合表2 可以看出,热岛效应强度的季节指数变化趋势是基本相同的, 即以6、7和58月份的夏季为最高, 11、12 和1 月份的秋冬季比较低, 总体而言, 夏半年高于冬半年。因此, 安仁县的城市热岛强度在夏半年要高于冬半年。
表2:2010年—2014年四季热岛效应强度表（℃）
3.3 月变化特征
从图3可以看出，2010年—2013年安仁县月尺度热岛效应强度变化趋势基本相同，即中间月份高，两端月份低，呈波动性上升趋势。月尺度热岛效应强度最强为1.1℃，最低仅为0.2℃，4年来各月均没有出现明显的热岛效应。
图3:2010年—2013年各月热岛效应强度折线图（℃）
4、结论
本文本文利用常规气象站气温资料系统分析了安仁城市热岛效应，可以归纳为如下几点结论：
（1）一年中，安仁均没有出现明显的热岛效应，远低于控制线3.0℃。热岛效应强度基本在0.6℃左右。热岛效应强度高值体现在夏季极端情况可能达2.0℃左右。
（2）南京城市热岛效应具有明显的季节变化和日变化特征：以6、7和8月夏季为最高, 11、12 和1 月秋冬季比较低，总体而言，夏半年高于冬半年。
（3）随着城市规模的不断扩大，安仁的城市热岛效应总体为增强趋势，尤其是2013年上升最为明显。
本文所用的台站资料序列比较整齐，不存在台站迁移对资料均一性影响的问题，但在计算安仁热岛强度时，处理方法比较简单，未全面考虑台站本身地理位置不同造成的气温固有差异。另外，在资料运用过程中试用了区域自动站资料，该资料并未进行严格的质量控制，仅进行了人工的挑选，这些都有待于在今后的工作中进一步改进。
安仁县气象局
2014年2月27日
