Can urban shrinkage contribute to mitigating surface air temperature warming?城市收缩是否有助于缓解地表气温变暖？
数据来源：
本研究使用了从1961年到2014年中国大陆的气象站观测数据，数据来源于中国气象局国家气象信息中心的“国家地球国际交换站气候数据日值数据集（V3.0）”。该数据集包含了2419个气象站的每日平均温度（Tmean）、最高温度（Tmax）、最低温度（Tmin）和日温差（DTR，指Tmax与Tmin之间的差值）。城市分类：
根据2000年和2010年中国全国人口普查的数据，将中国356个城市划分为三类：收缩城市、非收缩城市和农村地区。收缩城市定义为2000年至2010年间人口减少的城市，共95个；非收缩城市为人口稳定或增长的城市，其他城市则归入非收缩城市类。温度异常分析：温度数据通过与1961年至1990年期间的气候平均值（称为气候标准）进行对比，计算出各气象站的温度异常值。异常值是指某一年或某月的温度相对于长期平均气温的偏差值，用于识别温度的升高或降低趋势。
时空温度趋势分析：使用分段广义最小二乘回归（GLS）方法对收缩城市与非收缩城市之间的温度差异进行分析，探讨在不同时间段内，温度异常差异的变化趋势。分段回归可以识别温度变化中的非线性趋势，并揭示温度在城市化和城市收缩的不同阶段的变化。特别是研究了季节性温度变化，包括春、夏、秋、冬四季的温度趋势。
温度数据处理：
为了平衡不同气象站之间的数据覆盖范围，研究将气象站数据插值到标准网格（2°×2°），并计算区域的平均温度异常值。通过对比城市收缩站点和非收缩站点的温度差异，研究尝试分离城市收缩对区域温度的影响。季节性分析：
研究对不同季节的温度异常进行了详细分析，以观察城市收缩在不同季节的表现差异。通过这种方式，研究得以揭示某些季节的降温效应是否比其他季节更加显著。
结果：
整体温度趋势：
研究发现，收缩城市的地表气温相对于非收缩城市存在降温趋势。分析表明，从2000年以后，收缩城市在平均温度（Tmean）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）上出现了显著的降温效应。具体来说，Tmean每十年降低0.042°C，Tmax每十年降低0.083°C，Tmin每十年降低0.029°C。这一降温效应与城市收缩所带来的能源消耗减少、工业活动减少和植被覆盖增加密切相关。季节性变化：
收缩城市的降温效应在不同季节表现不一，春季和秋季的降温最为显著，夏季相对较弱，而冬季几乎没有降温效应。
春季：Tmean每十年降低0.081°C，Tmax每十年降低0.049°C，Tmin每十年降低0.053°C，显示了显著的降温趋势。
夏季：尽管温度也有下降趋势，但降温幅度较小。Tmean每十年仅降低0.013°C，Tmax每十年降低0.025°C。
秋季：秋季的降温主要集中在Tmax，最大降温幅度达到了0.105°C/十年，表明白天的降温效果比夜间更加显著。
冬季：冬季几乎没有显著的降温效应，这可能与城市收缩对冬季的能源消耗影响较小有关。
日温差（DTR）变化：
在城市收缩期间，DTR（最高温度与最低温度之差）的变化趋势不明显。尽管收缩城市的DTR在不同阶段有所波动，但整体趋势趋于稳定，这与白天和夜间温度的差异减少有关。
空间分布差异：
研究表明，收缩城市的降温效应在中国的不同区域存在空间差异。西南和东北地区的收缩城市降温效应最为明显，因为这些地区的城市人口下降较快，同时其能源消耗和工业活动大幅减少。
讨论：
研究讨论了可能导致城市收缩产生降温效应的机制：
能源消耗减少：人口减少意味着建筑物的供暖、制冷需求减少，交通和工业活动也随之下降，从而减少了人类活动产生的热量排放。
植被覆盖增加：随着人口减少，城市中出现了更多的闲置地块，这些地块可能被自然植被或城市绿地覆盖，植被的蒸腾作用能够有效降低地表温度。
空气质量改善：人口减少后，汽车尾气和工业排放减少，空气质量得以改善，这使得地表在夜间能够进行更有效的辐射冷却。
总结：
该研究通过对中国城市收缩与气温变化的分析，得出了以下结论：
城市收缩能够在一定程度上减缓区域变暖，尤其是白天温度（Tmax）和夜间最低温度（Tmin）都出现了显著的降温效应。
春季和秋季的降温效应最为明显，显示出城市收缩在这些季节中可能带来更大的环境效益。
研究结果表明，城市规划者和政策制定者可以将城市收缩视为应对气候变化的潜在策略，特别是在优化城市绿地和减少能源消耗方面。
这项研究为未来城市规划提供了新的思路，建议通过加强城市绿化、减少能源消耗和鼓励可持续发展，最大限度地发挥城市收缩对气候变化的缓解作用。
