城市的发展对当地气候生态环境的影响一直是气候学者研究的课题。我国对于城市气候的研究，主要侧重于大城市，对中小城市研究的不多。由云南省楚雄师范学院和楚雄彝族自治州气象台合作完成的“云贵高原中小城市发展对城市气候特征及居住环境的影响”项目，对此进行了广泛深入研究。该项目荣获2010年楚雄州科技进步三等奖。
□本期嘉宾：云南省楚雄彝族自治州气象台台长李宏波
□采访人：本报记者冯颖
在城市的发展过程中，由于高强度集中的人类活动不断改变城市局地边界层动力和热力特征，形成了独特的城市气候，例如“热岛”“干岛”效应，城市上空在一定条件下形成城市覆盖层，导致城市上空污染严重，局地气候环境恶化，可能影响城市及其周边地区生态环境恶化。因此，科学家们越来越注意对城市气候的研究，以揭示城市气候的形成、特征和影响，追求在整个城市和谐发展的全过程中最大限度地与环境和谐相处、持续发展。
城市热岛强度变化规律
研究人员利用云贵高原上的两个地级城市楚雄市和大理市的气象观测资料进行了系统研究。在楚雄，选取了1959～2008年楚雄市气象观测站资料，与南华气象观测站资料进行比较，用楚雄市气象观测站的资料代表城市气象，用距楚雄市20公里左右，离南华县城5公里左右的南华气象站的资料代表郊区气象；用小波分析等方法对楚雄市冬季和夏季城市气候特征进行分析，发现1988年以前楚雄市热岛强度在1℃以下，到1988年以后楚雄市热岛强度增加到1℃以上，到1996年以后楚雄市热岛强度增加到2℃以上。
楚雄市热岛强度干季大于雨季，以春季的3、4月份最大，夏季的6、7月份最小。热岛强度的日变化则基本上具有夜间强、白昼弱的特点。楚雄市热岛强度季节变化与北京、上海等大城市有显著差异；日变化与北京、上海基本一致。在对楚雄市的热岛强度作灰色关联度分析后得出，影响楚雄城市热岛效应的因子主要是人为热因子，影响最大的是人口密度，对城市热岛影响最大的气象因子是风速；通过遥感图像分析，发现人口密度大，工业集中的地区亮温比较高。
研究人员通过计算并分析大理市城郊气温近30年来差值的变化，揭示出大理市的热岛强度的日、月、年变化的特殊规律，30来年热岛强度增加不明显，比楚雄市城市热岛强度弱，其主要原因是大理市的自然条件特殊以及洱源的调节作用等。在对大理市的热岛强度作灰色关联度分析后得出：原煤消耗量和相对湿度是影响大理热岛强度的最主要因子。
对云贵高原上的城市进行城市气候特征分析，发现它与其他大城市的城市气候特征有相似的地方，也有不同之处。城市的下垫面性质和城市周围的环境等对城市热岛强度有加强或削弱的作用；濒临海洋的城市由于受海洋影响大，气候温和湿润，热岛强度比内陆城市小，说明水面缓解了城市热岛强度；另外城市规模对热岛强度也有一定影响作用，大城市的热岛强度比中小城市更明显；大部分城市在纬度相近、城市规模相差不多的情况下，高原城市热岛强度大于平原城市热岛强度，说明海拔高度等地形条件对城市热岛的形成也有一定影响，大气环流对城市热岛也有一定影响。
总之，影响城市热岛强度的因素很多，除人工热源之外，地形、地表性质、城市规模、大气环流、区域气候等等因子都会对城市热岛产生影响，而且各大城市的热岛强度的变化规律也各有特点。
城市干岛效应规律
选取1959年11月～2008年10月的气象资料，研究人员分析了楚雄市城市干岛效应强度的季节变化和日变化情况，提出了楚雄市城市干岛效应特征及规律，发现了楚雄市出现“干岛”“湿岛”现象的规律；完成了楚雄市近20年来风速与降水情况的变化分析，对近20年来主要气象灾害情况分析，并对楚雄市的一次典型特大暴雨过程进行了分析，提出了近20年来楚雄市主要灾害性天气的发展演变规律。
楚雄市的干岛强度同样是干季大于雨季，干岛强度的日变化特点是：干季，城市绝对湿度大于郊区，城市出现“湿岛”现象；夏季，夜晚城市绝对湿度大于郊区，城市出现“湿岛”现象，白天城市绝对湿度小于郊区，城市出现“干岛”现象。这与我国其他大城市绝对湿度的日变化有明显差异，如上海全年绝对湿度的日变化都是白天出现“干岛”，夜间出现“湿岛”。城市与郊区绝对湿度的季节差值是冬季大，夏季小，而且与其他城市的变化有显著差异。通过楚雄市城郊降水量和相对湿度对比分析，得出城市降水量多于郊区，而相对湿度是城市比郊区小。
云贵高原的其他城市的城市气候变化是否跟楚雄和大理有类似的变化规律呢？是否具有普遍意义呢？这也是本课题下一步要重点解决的问题，2009年该项目已列为国家自然科学基金项目，课题组拟对蒙自、玉溪和曲靖等云南高原中小城市的气候资料进一步分析，找出它们的共同特征，从而发现整个云贵高原中小城市的城市气候特点，并分析城市气候引起的城市环境变化。
