This study assesses the spatial and temporal characteristics of nighttime surface urban heat island (SUHI) effects over Greater Cairo: the largest metropolitan area in Africa. This study employed nighttime land surface temperature (LST) data at 1 km resolution from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Aqua sensor for the period 2003–2019. We presented a new spatial anomaly algorithm, which allowed to define SUHI using the most anomalous hotspot and cold spot of LST for each time step over Greater Cairo between 2003 and 2019. Results demonstrate that although there is a significant increase in the spatial extent of SUHI over the past two decades, a significant decrease in the mean and maximum intensities of SUHI was noted. Moreover, we examined the dependency between SUHI characteristics and related factors that influence energy and heat fluxes between atmosphere and land in urban environments (e.g., surface albedo, vegetation cover, climate variability, and land cover/use changes). Results demonstrate that the decrease in the intensity of SUHI was mainly guided by a stronger warming in daytime and nighttime LST in the neighborhood of urban localities. This warming was accompanied by a decrease in surface albedo and diurnal temperature range (DTR) over these areas. Results of this study can provide guidance to local urban planners and decision-makers to adopt more effective mitigation strategies to diminish the negative impacts of urban warming on natural and human environments.

中文翻译：

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大开罗上空的夜间地表城市热岛：空间形态，时间趋势以及与陆地大气影响的联系

这项研究评估了非洲最大的大都市开罗地区夜间地表城市热岛（SUHI）效应的时空特征。这项研究采用了中分辨率成像光谱仪（MODIS）Aqua传感器在2003-2019年期间以1 km分辨率提供的夜间陆地表面温度（LST）数据。我们提出了一种新的空间异常算法，该算法允许使用2003年至2019年大开罗上每个时间步长使用LST的最异常热点和最冷点来定义SUHI。结果表明，尽管SUHI的空间范围显着增加在过去的二十年中，SUHI的平均强度和最大强度显着下降。此外，我们研究了SUHI特征与影响城市环境中大气与土地之间的能量和热通量的相关因素之间的依赖关系（例如，地表反照率，植被覆盖，气候变化以及土地覆盖/用途变化）。结果表明，SUHI强度的降低主要是由于城市附近白天和夜间LST的变暖导致的。这些变暖伴随着这些地区地表反照率和昼夜温度范围（DTR）的降低。这项研究的结果可以为当地城市规划者和决策者提供指导，以采取更有效的缓解策略，以减少城市变暖对自然和人类环境的负面影响。植被覆盖，气候变化和土地覆盖/用途变化）。结果表明，SUHI强度的降低主要是由于城市附近白天和夜间LST的变暖导致的。这些变暖伴随着这些地区地表反照率和昼夜温度范围（DTR）的降低。这项研究的结果可以为当地城市规划者和决策者提供指导，以采取更有效的缓解策略，以减少城市变暖对自然和人类环境的负面影响。植被覆盖，气候变化和土地覆盖/用途变化）。结果表明，SUHI强度的降低主要是由于城市附近白天和夜间LST的变暖导致的。这些变暖伴随着这些地区地表反照率和昼夜温度范围（DTR）的降低。这项研究的结果可以为当地城市规划者和决策者提供指导，以采取更有效的缓解策略，以减少城市变暖对自然和人类环境的负面影响。这些变暖伴随着这些地区地表反照率和昼夜温度范围（DTR）的降低。这项研究的结果可以为当地城市规划者和决策者提供指导，以采取更有效的缓解策略，以减少城市变暖对自然和人类环境的负面影响。这些变暖伴随着这些地区地表反照率和昼夜温度范围（DTR）的降低。这项研究的结果可以为当地城市规划者和决策者提供指导，以采取更有效的缓解策略，以减少城市变暖对自然和人类环境的负面影响。