气候变化背景下人为热估算和效应研究

人为热是指由人类活动产生而释放到大气中的热量,这部分热量以感热和潜热的形式释放到城市冠层和城市边界层中,是城市生态系统的重要能量来源之一。在城市系统中,建筑物、交通运输和人类新陈代谢所释放的热量构成了总的人为热,具有明显的日变化和季节变化特征:清晨和傍晚出现一天中的两大峰值,而冬季和夏季分别是全年中最显著的两个季节。人为热的计算方法通常分为仪器观测法和能源消费清单法,其中能源消费清单法是目前普遍使用的方法。人为热主要通过改变大气的热力学能量方程和水汽方程中的热量和水汽量来影响区域和全球气候。在城市中,人为热是冬季和夜间城市热岛形成的主要原因,会影响大气边界层的稳定度和增加边界层高度。在全球范围内,人为热会对大气环流产生扰动,但对全球增温效应不显著。随着全球能源消费和人口的增加,人为热将成为气候变化的重要人为因子之一,因此如何观测和估算出一套高精度的人为热数据集极为重要。