近40 a重慶城市熱島特征及其與天氣狀況的關(guān)系

何澤能，張德軍，葉勤玉，陳志軍，楊世琦，高陽華

（1.重慶市氣象科學(xué)研究所，重慶 401147；2.重慶市農(nóng)業(yè)氣象與衛(wèi)星遙感工程技術(shù)中心，重慶 401147）

引言

城市熱島效應(yīng)是指由于人類活動(dòng)使城市人工建筑體、廣場(chǎng)、道路等不透水的高蓄熱下墊面增加，綠化地面和水體減少，造成城區(qū)溫度高于周圍郊區(qū)的一種氣候現(xiàn)象。城市熱島效應(yīng)使高溫酷熱天氣更嚴(yán)重，加劇城市高溫災(zāi)害［1-7］，加重城市大氣污染［8-10］，嚴(yán)重影響居民的生活、生產(chǎn)、出行以及人居環(huán)境質(zhì)量。城市熱島效應(yīng)是快速城市化帶來的重要負(fù)面影響之一［11-12］，其變化和分布不僅與城市發(fā)展變化密切相關(guān)［13-15］，還受城市所在的地理環(huán)境和氣候帶影響，存在較明顯的季節(jié)差異［16-19］。

改革開放40余年以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)。重慶自1997年成為直轄市以來，城市化進(jìn)程加速，城市人口和面積迅速膨脹。2010年6月，國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)“兩江新區(qū)”的成立使重慶又迎來了新一輪的發(fā)展高峰。重慶位于長(zhǎng)江上游的丘陵、山地過渡帶，氣象條件較為復(fù)雜且年際間波動(dòng)較大，夏季高溫?zé)崂颂鞖忸l發(fā)［20-21］。以熱島效應(yīng)為代表的城市熱環(huán)境變化，越來越引起人們的重視，城市熱島效應(yīng)研究也不斷深入。有關(guān)重慶市中心城區(qū)城市熱島效應(yīng)的研究，不少學(xué)者通過衛(wèi)星遙感資料反演［22-25］、氣象站點(diǎn)資料計(jì)算［26-28］、數(shù)值模式模擬［29-30］等方式對(duì)城市熱島效應(yīng)的時(shí)空分布、演變規(guī)律、局地環(huán)流特征以及與下墊面之間的關(guān)系等開展研究。研究表明，重慶城市熱島效應(yīng)與山脈和江河分布、城市下墊面及天氣狀況等有關(guān)，熱島的強(qiáng)度變化和空間分布都比較復(fù)雜，并存在城市熱島環(huán)流［23，29-30］。由此可見，形成重慶城市熱島效應(yīng)的因素較多，既有城市化進(jìn)程的速度與規(guī)模等人為因素，又有地理環(huán)境等自然因素，還受天氣氣候條件的影響。因此，對(duì)21世紀(jì)10年代重慶城市化高速發(fā)展新時(shí)期城市熱島效應(yīng)的時(shí)空變化特征以及天氣狀況對(duì)城市熱島的影響進(jìn)一步開展量化研究，有助于趨利避害，為城市規(guī)劃、建設(shè)及城市生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)提供參考。地面氣象觀測(cè)資料具有時(shí)間連續(xù)的優(yōu)勢(shì)，而衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)資料具有空間連續(xù)的優(yōu)勢(shì)，兩種資料互為補(bǔ)充。因此，本文利用1980—2019年重慶市中心城區(qū)氣象站點(diǎn)資料，分析熱島效應(yīng)變化趨勢(shì)及不同天氣狀況對(duì)熱島效應(yīng)的影響，并結(jié)合衛(wèi)星遙感資料對(duì)一典型晴熱天氣狀況個(gè)例下城市熱島空間分布進(jìn)行量化分析。

1 資料與方法

氣象資料：重慶沙坪壩、渝北、巴南龍洲灣、北碚4個(gè)氣象站1980—2019年逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)；2010—2019年逐日日照時(shí)數(shù)和逐時(shí)氣溫、降水等氣象數(shù)據(jù)。氣象站點(diǎn)的氣溫?cái)?shù)據(jù)用于計(jì)算分析城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度和變化趨勢(shì)，位于城區(qū)的氣象站點(diǎn)氣溫代表城區(qū)氣溫，位于郊區(qū)鄉(xiāng)村的氣象站點(diǎn)氣溫代表郊區(qū)氣溫，兩者差值可以反映城市熱島效應(yīng)的強(qiáng)弱，稱為基于氣溫的城市熱島強(qiáng)度。選擇計(jì)算熱島的氣象站點(diǎn)時(shí)，一要滿足長(zhǎng)時(shí)間序列的要求，二要代表郊區(qū)氣溫的氣象站點(diǎn)不能離城市區(qū)域過遠(yuǎn)，以避免局地氣候差異對(duì)熱島計(jì)算造成影響。根據(jù)上述原則，城區(qū)內(nèi)的沙坪壩、巴南龍洲灣和渝北3站周邊的城市化水平較高，這3站平均氣溫可作為城區(qū)氣溫的代表；北碚站位于北碚建成區(qū)之外，站點(diǎn)周邊的城市化水平較低，且離城市區(qū)域距離適中，其氣溫可作為郊區(qū)氣溫的代表。

重慶地形復(fù)雜，各氣象站點(diǎn)的海拔高度差別較大，在使用地面氣溫資料計(jì)算熱島強(qiáng)度前必須按氣溫垂直遞減率將溫度訂正到同一海拔高度。結(jié)合重慶地區(qū)山地氣候，本文采用0.57℃·（100 m）-1的氣溫垂直遞減率，以沙坪壩站海拔高度為基準(zhǔn)高度，對(duì)其余氣象站氣溫進(jìn)行訂正，然后再計(jì)算熱島強(qiáng)度。基于氣溫的城市熱島強(qiáng)度（urban heat island intensity based on air temperature，UHI）計(jì) 算 公式［31］為：

式中：UHI（℃）為基于氣溫的城市熱島強(qiáng)度；Ts、Tn、Ty、Tb（℃）分別為沙坪壩、巴南龍洲灣、渝北、北碚氣象站的氣溫。上述3個(gè)代表城區(qū)的氣象站點(diǎn)并不位于最繁華的城市核心區(qū)，因此計(jì)算的熱島強(qiáng)度主要代表整個(gè)城市的平均狀況，不能直接代表城市局部繁華核心區(qū)。

衛(wèi)星資料：通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演的地表溫度反映城市熱場(chǎng)分布，可以直觀反映城市熱島空間分布狀況，稱為基于地溫的城市熱島，可與用氣溫資料獲得的城市熱島形成互補(bǔ)。由于重慶地區(qū)常年多云霧，晴空概率低，很難獲得較完整的長(zhǎng)時(shí)間序列遙感地溫資料進(jìn)行月平均和年平均分析。研究表明，晴熱天氣狀況最利于城市熱島效應(yīng)的形成［26］，因此本文以2019年8月13日13：58（北京時(shí)，下同）MODIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演地表溫度，參考降尺度模型［32］對(duì)地表溫度進(jìn)行降尺度計(jì)算，通過地表溫度計(jì)算地表熱場(chǎng)變異指數(shù)（heat index of thermal field，HI），采用閾值法將HI分為6級(jí)（表1），以對(duì)應(yīng)城市熱島效應(yīng)等級(jí)［33］。HI計(jì)算公式［33］為：

式中：HI為地表熱場(chǎng)變異指數(shù)；TLST（℃）為遙感反演降尺度的格點(diǎn)地表溫度；Tmean（℃）為遙感反演降尺度的中心城區(qū)平均地表溫度。

表1 基于地表熱場(chǎng)變異指數(shù)的城市熱島效應(yīng)等級(jí)劃分Tab.1 Classification of urban heat island effect levels based on HI

在基于HI的城市熱島效應(yīng)分級(jí)基礎(chǔ)上，借鑒趙小峰等［34］對(duì)熱島強(qiáng)度的定義，本文基于地溫的城市熱島強(qiáng)度（urban heat island intensity based on land surface temperature，LUHI）計(jì)算公式為：

式中：LUHIi（℃）為熱島效應(yīng)等級(jí)i所對(duì)應(yīng)區(qū)域基于地溫的城市熱島強(qiáng)度；Ti（℃）為熱島效應(yīng)等級(jí)i所對(duì)應(yīng)區(qū)域的平均地表溫度；T0（℃）為無熱島效應(yīng)區(qū)域的平均地表溫度。

2 熱島狀況時(shí)空變化

2.1 年際變化

圖1 1980—2019年重慶市中心城區(qū)平均熱島強(qiáng)度的年際變化Fig.1 The inter-annual variation of mean heat island intensity in center districts of Chongqing from 1980 to 2019

城市熱島強(qiáng)度的大小受城市發(fā)展水平和規(guī)模的影響，同時(shí)也受氣候差異的影響而具有季節(jié)變化特征。圖1為1980—2019年重慶市中心城區(qū)平均熱島強(qiáng)度的年際變化?？梢钥闯?，1980—2019年重慶市中心城區(qū)平均熱島強(qiáng)度總體呈上升趨勢(shì)，其上升率為1.03℃·（100 a）-1，2013年平均熱島強(qiáng)度最高，為0.66℃。其中，20世紀(jì)80年代平均熱島強(qiáng)度緩慢增強(qiáng)；20世紀(jì)90年代初有所減弱，其后，熱島效應(yīng)逐漸增強(qiáng)；特別是21世紀(jì)00年代中期至10年代初期上升明顯，之后有所回落。這一時(shí)期大致對(duì)應(yīng)重慶市成為直轄市以后社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展最迅速的階段，城市熱島效應(yīng)受城市擴(kuò)張的影響較明顯，與城市快速擴(kuò)張變化趨勢(shì)基本一致，熱島強(qiáng)度升勢(shì)明顯。21世紀(jì)10年代中期以后，隨著海綿城市建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，城市熱環(huán)境格局得以優(yōu)化改善，熱島強(qiáng)度有所減弱。按年代將重慶的城市熱島變化大致分為4個(gè)主要階段，20世紀(jì)80年代緩慢上升，20世紀(jì)90年代又有所下降，21世紀(jì)00年代緩慢上升，21世紀(jì)10年代迅速增強(qiáng)后回調(diào)。各年代中，21世紀(jì)10年代平均熱島強(qiáng)度最強(qiáng)，為0.50℃，其中2010年最弱（0.35℃），2013年最強(qiáng)（0.66℃），2019年平均熱島強(qiáng)度為0.49℃，與21世紀(jì)10年代的平均值基本持平。

2.2 月際變化

從1980—2019年不同時(shí)段重慶市中心城區(qū)熱島強(qiáng)度月際變化（圖2）看出，各年代熱島強(qiáng)度的季節(jié)變化規(guī)律大體一致，基本都是初春（3月）、盛夏至初秋（7—9月）熱島強(qiáng)度偏強(qiáng)，而仲春至初夏（4—6月）、仲秋（10月）熱島強(qiáng)度偏弱。這與重慶地區(qū)的雨季和旱季分布密切相關(guān)。初春（3月左右）天氣回暖，降水量少，春旱出現(xiàn)頻率高；盛夏至初秋（7—9月）氣溫高，降水也偏少，出現(xiàn)夏、秋伏旱的頻率高。干旱少雨的天氣狀況有利于城市熱島效應(yīng)的產(chǎn)生和增強(qiáng)。仲春至初夏（4—6月）進(jìn)入雨季，陰雨天氣較多，仲秋（10月）陰雨天氣也較多，陰雨天氣不利于城市熱島效應(yīng)的產(chǎn)生。

圖2 1980—2019年不同時(shí)段重慶市中心城區(qū)熱島強(qiáng)度的月際變化Fig.2 The monthly variation of heat island intensity in central districts of Chongqing in different periods from 1980 to 2019

由于各年代的城市發(fā)展速度差異較大，特別是1997年重慶成為直轄市以來，城市建設(shè)發(fā)展速度越來越快，城市熱島效應(yīng)問題逐漸凸顯。與其他年代相比，21世紀(jì)10年代的熱島強(qiáng)度最強(qiáng)，最能反映重慶城市熱島目前的狀況，這對(duì)城市規(guī)劃建設(shè)、生態(tài)園林城市創(chuàng)建等具有重要參考意義。21世紀(jì)10年代重慶市的城市熱島效應(yīng)明顯存在初夏弱盛夏強(qiáng)、初春強(qiáng)仲春弱等季節(jié)內(nèi)差異。其中盛夏季節(jié)（7、8月）的熱島效應(yīng)最強(qiáng)（0.66、0.68℃），初春3月次之，平均為0.60℃，仲春至初夏最弱，6月最低為0.33℃。

2.3 日變化

為更清楚的了解熱島的日變化特征，本文以熱島效應(yīng)最強(qiáng)的21世紀(jì)10年代不同季節(jié)日變化（圖3）來分析。重慶市中心城區(qū)熱島強(qiáng)度存在明顯的白天弱夜間強(qiáng)的日變化特征，總體上與北京等地區(qū)熱島強(qiáng)度日變化趨勢(shì)相似［18］，最小值出現(xiàn)在下午17：00左右，隨后熱島強(qiáng)度迅速增大，到夜間23：00左右達(dá)到最大值，之后又緩慢減小，至次日上午09：00開始熱島強(qiáng)度減幅明顯。各季節(jié)熱島強(qiáng)度的日變化規(guī)律基本一致，夏季熱島強(qiáng)度的日變化幅度最大，秋季日變化幅度最小。城市熱島強(qiáng)度日變化的產(chǎn)生主要由城、郊熱量收支狀況不同引起。白天，樓宇、廣場(chǎng)和道路等城區(qū)的硬化人工下墊面比郊區(qū)的土壤、植被等自然下墊面吸收存儲(chǔ)了更多熱量。夜晚，由于城區(qū)儲(chǔ)存的熱量較多，下墊面長(zhǎng)波輻射加熱近地層空氣而維持較高的氣溫；而郊區(qū)儲(chǔ)存的熱量少，下墊面長(zhǎng)波輻射加熱近地層空氣的能力相對(duì)偏弱，近地層氣溫下降較快，從而引起熱島強(qiáng)度不斷增大，到午夜左右達(dá)到最大值。隨后，隨著城區(qū)儲(chǔ)存熱量的消耗，下墊面長(zhǎng)波輻射加熱近地層空氣的能力減弱，熱島強(qiáng)度也開始減小。

圖3 21世紀(jì)10年代重慶市中心城區(qū)不同季節(jié)平均熱島強(qiáng)度的日變化Fig.3 The diurnal variation of mean heat island intensity in central districts of Chongqing in different seasons in 2010s

2.4 空間分布

為了從空間上直觀了解重慶熱島分布特點(diǎn)，以2019年8月13日為例，利用MODIS衛(wèi)星資料分析城市熱島的空間分布。圖4為MODIS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演和降尺度計(jì)算的重慶市中心城區(qū)熱島強(qiáng)度分布?？梢钥闯?，城市熱島空間分布，大致沿著中梁山、銅鑼山、南山呈東北、西南向分布。強(qiáng)熱島區(qū)域主要分布在人口密集的傳統(tǒng)老城區(qū)、商業(yè)區(qū)、車站、廣場(chǎng)、工業(yè)園及城市新區(qū)。根據(jù)公式（3）對(duì)基于地溫的城市熱島進(jìn)行計(jì)算表明，熱島區(qū)域面積占中心城區(qū)總面積為46.2%，平均熱島強(qiáng)度為5.7℃。其中，極強(qiáng)熱島區(qū)域占比為7.4%，平均熱島強(qiáng)度為11.5℃；強(qiáng)熱島區(qū)域占比為5.8%，平均熱島強(qiáng)度為8.2℃；較強(qiáng)熱島區(qū)域占比為6.6%，平均熱島強(qiáng)度為6.4℃；中熱島區(qū)域占比為9.5%，平均熱島強(qiáng)度為4.6℃；弱熱島區(qū)域占比為16.9%，平均熱島強(qiáng)度為2.7℃。

圖4 2019年8月13日13：58 MODIS反演和降尺度計(jì)算的重慶市中心城區(qū)熱島效應(yīng)等級(jí)分布Fig.4 The distribution of heat island effect grades by MODIS data retrieval and downscaling calculation in central districts of Chongqing at 13：58 BST on 13 August 2019

2019年重慶市城市熱島的主體分布格局與羅小波等［35］研究基本一致，但在禮嘉、悅來、大學(xué)城、龍興等新興區(qū)域城市熱島明顯增強(qiáng)。城市熱島效應(yīng)的分布與土地利用/覆蓋類型分布密切相關(guān)。圖5為2015年重慶市中心城區(qū)土地利用分類。對(duì)照?qǐng)D4和圖5進(jìn)行計(jì)算，得到城鄉(xiāng)居民用地和其他建設(shè)用地的平均熱場(chǎng)變異指數(shù)（HI）分別為0.181和0.166，整體屬于強(qiáng)熱島，其中較強(qiáng)級(jí)別以上的熱島面積分別占對(duì)應(yīng)類的74.1%、75.8%。整體來看，較強(qiáng)級(jí)別以上的熱島分布與城鄉(xiāng)居民用地和其他建設(shè)用地密切相關(guān)，城鄉(xiāng)居民用地較集中的片區(qū)，其熱島均相對(duì)較強(qiáng)；其他建設(shè)用地由于土地建設(shè)開發(fā)的類型差別較大，對(duì)熱島的影響也各不相同，其分布與熱島分布的關(guān)聯(lián)性稍弱，這體現(xiàn)在該區(qū)域的平均HI比城鄉(xiāng)居民用地的略低。

圖5 2015年重慶市中心城區(qū)土地利用/覆蓋分類Fig.5 Land use/cover classification in central districts of Chongqing in 2015

3 天氣狀況對(duì)城市熱島的影響

研究表明，天氣狀況與城市熱島效應(yīng)關(guān)系密切，雨天最不利于熱島效應(yīng)的形成，陰天次之；晴天最有利于熱島效應(yīng)的形成和增強(qiáng)，多云天次之［26］。重慶市天氣氣候復(fù)雜，每年的天氣狀況變化較大，天氣狀況對(duì)熱島效應(yīng)影響各不相同。為了解天氣狀況對(duì)重慶熱島的影響，本文選取熱島效應(yīng)最強(qiáng)的10 a（2010—2019年）來分析。將天氣類別簡(jiǎn)化分為雨天、陰天、多云天和晴天，其年日數(shù)的變化對(duì)年平均熱島強(qiáng)度的影響可以反映天氣狀況與城市熱島效應(yīng)的關(guān)系。圖6為21世紀(jì)10年代重慶市中心城區(qū)各年不同天氣狀況與熱島強(qiáng)度的散點(diǎn)圖?？梢钥闯觯晏烊諗?shù)距平、陰天日數(shù)距平與年平均熱島強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)性，均為城市熱島的負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素；多云天日數(shù)距平、晴天日數(shù)距平與年平均熱島強(qiáng)度呈正相關(guān)性，均為城市熱島的正向驅(qū)動(dòng)因素。雨天日數(shù)距平、陰天日數(shù)距平、多云天日數(shù)距平、晴天日數(shù)距平與年平均熱島強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)分別為-0.628、-0.295、0.457、0.425，其中，雨天相關(guān)系數(shù)最強(qiáng)，且通過α＝0.1的顯著性檢驗(yàn)，陰天相關(guān)系數(shù)最弱。由于陰天條件下，受云層的影響，地表接收的太陽輻射能變化較大，影響熱島生成的能量來源也變動(dòng)較大，簡(jiǎn)單以陰天日數(shù)的變化來分析熱島的變化，其規(guī)律性相對(duì)差一些。

圖6 21世紀(jì)10年代重慶市中心城區(qū)各年不同天氣狀況因素與年平均熱島強(qiáng)度的散點(diǎn)圖（a）雨天日數(shù)、（b）陰天日數(shù)、（c）多云天日數(shù)、（d）晴天日數(shù)Fig.6 The scatterdiagram between different annual weather conditions and heat island intensity in central districts of Chongqing in 2010s(a)number of rainy days,(b)number of cloudy days,(c)number of partly cloudy days,(d)number of sunny days

表2列出21世紀(jì)10年代重慶市中心城區(qū)不同天氣狀況下平均熱島強(qiáng)度?？梢钥闯?，21世紀(jì)10年代雨天、陰天、多云天、晴天時(shí)的平均熱島強(qiáng)度分別為0.19、0.52、0.69、0.76℃；各年的熱島強(qiáng)度均為雨天最弱，晴天最強(qiáng)，其中大部分年份多云時(shí)熱島強(qiáng)度總體略低于晴天，但2010年和2019年多云天氣熱島強(qiáng)度略大于晴天。

根據(jù)表2選取2010—2019年平均熱島強(qiáng)度差異最大的2 a（2010年和2013年）為代表年份，分析天氣狀況對(duì)城市熱島的影響。2010年重慶市中心城區(qū)雨天日數(shù)比21世紀(jì)10年代平均值偏多7.2 d，陰天日數(shù)偏多7.7 d，多云天日數(shù)偏少0.2 d，晴天日數(shù)偏少14.9 d（表略）。正向驅(qū)動(dòng)因素的作用中，多云天日數(shù)略微減少，晴天日數(shù)大幅減少；負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素的作用中，雨天日數(shù)有明顯增加，陰天日數(shù)也有明顯增加，2010年的天氣狀況總體不利于城市熱島效應(yīng)，城市熱島強(qiáng)度在同年代中最低。2013年重慶市中心城區(qū)雨天日數(shù)比21世紀(jì)10年代平均值偏少15.8 d，陰天日數(shù)偏少10.3 d，多云天日數(shù)偏多4.8 d，晴天日數(shù)偏多21.1 d（表略）。正向驅(qū)動(dòng)因素的作用中，多云天日數(shù)增加，晴天日數(shù)大幅增加；負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素的作用中，雨天日數(shù)大幅減少，陰天日數(shù)也明顯減少，2013年的天氣狀況總體有利于城市熱島效應(yīng)，城市熱島強(qiáng)度在同年代中最高。由此可見，城市熱島效應(yīng)受天氣狀況的影響，2010年的天氣狀況不利于城市熱島的形成和發(fā)展，熱島強(qiáng)度在同年代中最低；2013年的天氣狀況有利于城市熱島的形成和發(fā)展，熱島強(qiáng)度在同年代中最高。

表2 21世紀(jì)10年代重慶市中心城區(qū)不同天氣狀況下平均熱島強(qiáng)度Tab.2 The average heat island intensity under different weather conditions in central districts of Chongqing in 2010s單位：℃

4 結(jié)論

（1）20世紀(jì)90年代中期以來，重慶市中心城區(qū)基于氣溫的熱島強(qiáng)度總體呈明顯增強(qiáng)趨勢(shì)，其中21世紀(jì)10年代最高，平均熱島強(qiáng)度為0.50℃。21世紀(jì)10年代初期熱島強(qiáng)度升勢(shì)明顯，中后期熱島強(qiáng)度略有下降。熱島效應(yīng)的長(zhǎng)期變化與城市發(fā)展密切相關(guān)，并受生態(tài)文明建設(shè)等政策的影響。

（2）21世紀(jì)10年代，重慶市中心城區(qū)基于氣溫的熱島強(qiáng)度，具有白天弱夜間強(qiáng)的日變化特征；各月中，8月平均熱島強(qiáng)度最強(qiáng)為0.68℃，6月最弱為0.33℃；還存在較明顯的初夏弱盛夏強(qiáng)、初春強(qiáng)仲春弱的季節(jié)內(nèi)差異，其中盛夏季節(jié)最強(qiáng)，初春次之，仲春至初夏最弱。

（3）重慶市中心城區(qū)城市熱島呈東北、西南向分布，其分布受土地利用/覆蓋類型影響較大，強(qiáng)熱島區(qū)域主要集中在人口密集的傳統(tǒng)老城區(qū)、商業(yè)區(qū)、廣場(chǎng)、車站、工業(yè)園及城市新區(qū)等區(qū)域。2019年8月13日強(qiáng)熱島級(jí)別以上的熱島面積為13.2%。

（4）城市熱島效應(yīng)受天氣狀況的影響，雨天、陰天是城市熱島的負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素，多云天、晴天是城市熱島的正向驅(qū)動(dòng)因素。21世紀(jì)10年代，雨天、陰天、多云天、晴天時(shí)的平均熱島強(qiáng)度分別為0.19、0.52、0.69、0.76℃。其中2010年的天氣狀況不利于城市熱島的形成和發(fā)展，熱島強(qiáng)度在同年代中最低；2013年的天氣狀況有利于城市熱島的形成和發(fā)展，熱島強(qiáng)度在同年代中最高。