城市的發展對當地氣候生態環境的影響一直是氣候學者研究的課題。我國對於城市氣候的研究，主要側重於大城市，對中小城市研究的不多。由雲南省楚雄師範學院和楚雄彝族自治州氣象臺合作完成的「雲貴高原中小城市發展對城市氣候特徵及居住環境的影響」項目，對此進行了廣泛深入研究。該項目榮獲2010年楚雄州科技進步三等獎。
□本期嘉賓：雲南省楚雄彝族自治州氣象臺臺長 李宏波
□採訪人：本報記者 馮穎
在城市的發展過程中，由於高強度集中的人類活動不斷改變城市局地邊界層動力和熱力特徵，形成了獨特的城市氣候，例如 「熱島」 「幹島」效應，城市上空在一定條件下形成城市覆蓋層，導致城市上空汙染嚴重，局地氣候環境惡化，可能影響城市及其周邊地區生態環境惡化。因此，科學家們越來越注意對城市氣候的研究，以揭示城市氣候的形成、特徵和影響，追求在整個城市和諧發展的全過程中最大限度地與環境和諧相處、持續發展。
城市熱島強度變化規律
研究人員利用雲貴高原上的兩個地級城市楚雄市和大理市的氣象觀測資料進行了系統研究。在楚雄，選取了1959～2008年楚雄市氣象觀測站資料，與南華氣象觀測站資料進行比較，用楚雄市氣象觀測站的資料代表城市氣象，用距楚雄市20公裡左右，離南華縣城5公裡左右的南華氣象站的資料代表郊區氣象；用小波分析等方法對楚雄市冬季和夏季城市氣候特徵進行分析，發現1988年以前楚雄市熱島強度在1℃以下，到1988年以後楚雄市熱島強度增加到 1℃以上，到1996年以後楚雄市熱島強度增加到2℃以上。
楚雄市熱島強度乾季大於雨季，以春季的3、4月份最大，夏季的6、7月份最小。熱島強度的日變化則基本上具有夜間強、白晝弱的特點。楚雄市熱島強度季節變化與北京、上海等大城市有顯著差異；日變化與北京、上海基本一致。在對楚雄市的熱島強度作灰色關聯度分析後得出，影響楚雄城市熱島效應的因子主要是人為熱因子，影響最大的是人口密度，對城市熱島影響最大的氣象因子是風速；通過遙感圖像分析，發現人口密度大，工業集中的地區亮溫比較高。
研究人員通過計算並分析大理市城郊氣溫近30年來差值的變化，揭示出大理市的熱島強度的日、月、年變化的特殊規律，30來年熱島強度增加不明顯，比楚雄市城市熱島強度弱，其主要原因是大理市的自然條件特殊以及洱源的調節作用等。在對大理市的熱島強度作灰色關聯度分析後得出：原煤消耗量和相對溼度是影響大理熱島強度的最主要因子。
對雲貴高原上的城市進行城市氣候特徵分析，發現它與其他大城市的城市氣候特徵有相似的地方，也有不同之處。城市的下墊面性質和城市周圍的環境等對城市熱島強度有加強或削弱的作用；瀕臨海洋的城市由於受海洋影響大，氣候溫和溼潤，熱島強度比內陸城市小，說明水面緩解了城市熱島強度；另外城市規模對熱島強度也有一定影響作用，大城市的熱島強度比中小城市更明顯；大部分城市在緯度相近、城市規模相差不多的情況下，高原城市熱島強度大於平原城市熱島強度，說明海拔高度等地形條件對城市熱島的形成也有一定影響，大氣環流對城市熱島也有一定影響。
總之，影響城市熱島強度的因素很多，除人工熱源之外，地形、地表性質、城市規模、大氣環流、區域氣候等等因子都會對城市熱島產生影響，而且各大城市的熱島強度的變化規律也各有特點。
城市幹島效應規律
選取1959年11月～2008年10月的氣象資料，研究人員分析了楚雄市城市幹島效應強度的季節變化和日變化情況，提出了楚雄市城市幹島效應特徵及規律，發現了楚雄市出現 「幹島」 「溼島」現象的規律；完成了楚雄市近20年來風速與降水情況的變化分析，對近20年來主要氣象災害情況分析，並對楚雄市的一次典型特大暴雨過程進行了分析，提出了近20年來楚雄市主要災害性天氣的發展演變規律。
楚雄市的幹島強度同樣是乾季大於雨季，幹島強度的日變化特點是：乾季，城市絕對溼度大於郊區，城市出現 「溼島」現象；夏季，夜晚城市絕對溼度大於郊區，城市出現 「溼島」現象，白天城市絕對溼度小於郊區，城市出現 「幹島」現象。這與我國其他大城市絕對溼度的日變化有明顯差異，如上海全年絕對溼度的日變化都是白天出現「幹島」，夜間出現 「溼島」。城市與郊區絕對溼度的季節差值是冬季大，夏季小，而且與其他城市的變化有顯著差異。通過楚雄市城郊降水量和相對溼度對比分析，得出城市降水量多於郊區，而相對溼度是城市比郊區小。
雲貴高原的其他城市的城市氣候變化是否跟楚雄和大理有類似的變化規律呢？是否具有普遍意義呢？這也是本課題下一步要重點解決的問題， 2009年該項目已列為國家自然科學基金項目，課題組擬對蒙自、玉溪和曲靖等雲南高原中小城市的氣候資料進一步分析，找出它們的共同特徵，從而發現整個雲貴高原中小城市的城市氣候特點，並分析城市氣候引起的城市環境變化。
（來源於2011年3月3日《中國氣象報》 作者：馮穎）