О явлении сезонного гистерезиса между городскими островами тепла (urban heat islands, UHI) и фоновой температурой поверхности сообщалось во многих исследованиях, но объединяющее объяснение причин его величины, формы и направления петли оставалось менее ясным, а влияние городских ландшафтов и фонового климата на такой гистерезис также остаётся предметом исследования. Авторы провели систематическое исследование, основанное на долгосрочном автономном моделировании баланса поверхностной энергии, приземного воздуха и температуры кожи в городской биосферной системе Восточного Китая. Оно было выполнено с использованием современной модели земной поверхности — CLM5-LCZ (модель общественных земель версии 5 (CLM5) в сочетании с недавно разработанной моделью городского купола, представляющей разнообразные городские ландшафты со схемой классификации местных климатических зон). Чтобы изолировать причины гистерезиса UHI, была построена упрощённая структура путём объединения математического представления результатов модели сетки/подсетки, метода механизма двух сопротивлений и анализа взаимной корреляции с задержкой по времени. Результаты показали отчётливые структуры гистерезиса UHI, такие как скрученная, вогнутая вниз, вогнутая вверх и выпуклая вверх кривая в различных фоновых климатических условиях и городских ландшафтах. Основные формы гистерезиса отражают постепенный переход от вогнутости/выпуклости вверх к вогнутости/выпуклости вниз, характеризующийся более крупными зимними UHI от более влажного и тёплого климата к более сухому и холодному. На величину и сезонность приземных UHI отдельно влияет контраст между городским и сельским испарением и накоплением тепла в дневное и ночное время, тогда как межклиматические вариации дневного и ночного гистерезиса приземных UHI регулируются фазовым сдвигом эффективности конвекции и антропогенного тепла. Городские ландшафты влияют на гистерезис главным образом путём изменения амплитуды, а не формы петлевых кривых. Эта работа могла бы дать более полную картину того, как смягчить последствия потепления в городах с учётом межсезонных компромиссов в более широком регионе.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2023JD040446