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城市地表温度与下垫面关系的时空分异特征及其对缓解热岛效应的启示——以青岛市为例
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作者 童陆亿 陈赞 +2 位作者 罗素 杨剩富 蔡超 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第3期39-49,共11页
系统认知下垫面与地表温度(land surface temperature,LST)之间的关系是应对城市热岛效应的重要基础。以山东省青岛市一典型区域为例,运用相关性分析、地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)等方法探测了LST与归一化植... 系统认知下垫面与地表温度(land surface temperature,LST)之间的关系是应对城市热岛效应的重要基础。以山东省青岛市一典型区域为例,运用相关性分析、地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)等方法探测了LST与归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、改进的归一化水体指数(modified normalized difference water index,MNDWI)、归一化建筑指数(normalized difference built-up index,NDBI)、裸土指数(bare soil index,BSI)之间关系的时空分异特征,识别了LST与下垫面之间关系的典型场景,并据此分析了除下垫面外影响LST的主要因素。结果表明:学校、停车场、广场等场所易形成“热岛”,而“冷岛”多分布于高档住宅区以及大型水体、山地等区域;LST与NDVI、MNDWI总体呈负相关关系,与NDBI、BSI总体呈正相关关系;LST与下垫面的关系存在显著的空间异质性和季节性变动,植被、水体对LST具有明显的非线性影响;热排放和洒水等特殊的人类活动、建筑阴影、不同植被类型及其物候学特征、特殊建筑材质及地形和风等因素通过改变局部LST,来塑造具备时空分异特性的LST与下垫面关系。建议进一步推进LST与下垫面之间微观关系的系统研究,全面查清影响LST的因素,揭示其对LST的影响过程与机理,从城市开发强度控制、建筑材料选用、统筹人工降温活动和激活自然要素降温作用等方面完善城市热岛效应的应对机制与措施,助力宜居城市和韧性城市建设。 展开更多
关键词 地表温度(LST) 下垫面特征指数 城市热岛效应 时空分异 地理加权回归(GWR)模型
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北京城区城市热岛的多时空尺度变化 被引量:37
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作者 张佳华 孟倩文 +1 位作者 李欣 YANG Li-min 《地理科学》 CSCD 北大核心 2011年第11期1349-1354,共6页
利用气象台站数据分析北京城郊气温和城市热岛(UHI)强度的年变化及风速对北京UHI的影响;同时分析北京5个城市站点UHI在不同季节的日变化特征。结果表明,近44 a来北京市区与郊区的多年平均气温和UHI强度均呈增加的趋势。风速的降低促进... 利用气象台站数据分析北京城郊气温和城市热岛(UHI)强度的年变化及风速对北京UHI的影响;同时分析北京5个城市站点UHI在不同季节的日变化特征。结果表明,近44 a来北京市区与郊区的多年平均气温和UHI强度均呈增加的趋势。风速的降低促进北京城区的UHI出现增加趋势。风速对UHI的季节变化影响也很显著。2005年北京UHI日变化呈现了明显的夜间强,午间弱的特征,尤以天安门和公主坟站点的UHI日变化明显;冬季UHI强度比其他季节相应时次的UHI都强,且冬季UHI日变化幅度最大,夏季日变化幅度最小。 展开更多
关键词 北京 城市热岛 气温 风速 热岛日变化
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重庆市气温变化趋势及其可能原因分析 被引量:20
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作者 郭渠 孙卫国 +1 位作者 程炳岩 赵海江 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2009年第6期646-656,共11页
通过对重庆市1924~2007年的平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最高气温、极端最低气温随时间变化特征进行分析发现:近84年来重庆市平均气温微弱变冷,与全国平均温度相比线性变化趋势存在一定差异;平均最高和平均最低气温、... 通过对重庆市1924~2007年的平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最高气温、极端最低气温随时间变化特征进行分析发现:近84年来重庆市平均气温微弱变冷,与全国平均温度相比线性变化趋势存在一定差异;平均最高和平均最低气温、极端最高和极端最低气温的非对称性变化显著,最高气温的下降对平均气温的影响很大,平均最低气温除春季外增暖都非常显著,最低温度的增高对气温日较差减小的影响更明显。夏季副热带高压位置偏南,使得我国西南地区东部夏季降水天气增多、云量增加、日照时数减少,加之轻雾日数增多,可能是重庆市夏季最高温度持续下降的主要原因。冬季最低气温的显著升高主要是由于降水天气减少、云量增加和城市热岛效应所致。 展开更多
关键词 气温变化 趋势分析 副热带高压 热岛效应
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惠州城市热岛效应变化特征 被引量:4
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作者 李明华 龚斐 +2 位作者 杨滔 范绍佳 陈芳丽 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期75-79,共5页
基于惠州城市和乡村1962-2008年逐日定时和2005-2008年逐日逐时的气温资料,利用统计分析软件SPSS和突变检验方法Mann-Kendall统计分析了惠州城市热岛效应的变化特征及对城市气温变化的影响。结果表明:(1)惠州城市热岛强度具有明显的季... 基于惠州城市和乡村1962-2008年逐日定时和2005-2008年逐日逐时的气温资料,利用统计分析软件SPSS和突变检验方法Mann-Kendall统计分析了惠州城市热岛效应的变化特征及对城市气温变化的影响。结果表明:(1)惠州城市热岛强度具有明显的季节、月和日变化特征,无明显的周变化特征;上半年城市热岛强度明显低于下半年,四季中秋季最高、春季最低;日间一般为负值而夜间为正值,城市热岛强度最大出现在秋冬季节的夜间,最小出现在冬季的午间。(2)惠州年和四季平均城市热岛强度呈逐年显著上升的趋势,城市热岛效应对城市气温上升具有明显作用,城市热岛效应是城市年平均气温日较差呈下降趋势的一个重要原因。 展开更多
关键词 城市热岛效应 变化特征 气温变化 惠州
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北京城市局地空气温度时空变化特征分析 被引量:11
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作者 晏海 曾凤 董丽 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期816-823,共8页
目前中国正处于城镇化快速发展阶段,城市、气候和环境间的矛盾日益凸显。适宜的城市规划和景观设计可以有效地缓解热岛效应等城市气候问题对人居环境带来的负面影响。揭示城市户外热环境的时空变化格局及其影响因子,是调节和改善城市气... 目前中国正处于城镇化快速发展阶段,城市、气候和环境间的矛盾日益凸显。适宜的城市规划和景观设计可以有效地缓解热岛效应等城市气候问题对人居环境带来的负面影响。揭示城市户外热环境的时空变化格局及其影响因子,是调节和改善城市气候环境的理论基础。选取北京奥林匹克公园及其周边城市区域作为研究对象,采用移动路线观测法于2012年冬季和2013年夏季对研究区域内空气温度进行了测量,在此基础上对其局地空气温度的时空变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明:即使在小尺度的城市区域内仍存在着明显的气温差异,研究区域内不同时相的温差大小为1.2~7.0℃,绿化状况以及测点周围环境特征对测点气温有着重要的影响。同时,研究也发现,研究区域内温差大小及其空间分布特征随着季节和昼夜的变化而变化。在夜晚,研究区域内的温差较大,气温分布也较为简单而明晰,此时公园范围内的空气温度明显低于周边建筑环境的空气温度,且随着与公园距离的增加,气温越高,呈现出明显的"公园冷岛"效应。然而在白天时,研究区域的空气温度差异较小,且空气温度的分布也较为复杂。研究区域内局地热岛强度总体呈现出冬季夜晚(5.9℃)>夏季夜晚(3.4℃)>夏季白天(1.8℃)>冬季白天(1.7℃)的趋势,热岛强度晚上大于白天,而冬季晚上大于夏季晚上,即城市局地热岛强度的昼夜变化大于季节变化。 展开更多
关键词 城市热岛 局地小气候 气温 时空变化
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石家庄城市热岛效应:从冠层、表层到土壤深层 被引量:3
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作者 卞韬 任国玉 +2 位作者 刘思廷 范欣 贾文茜 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期409-419,共11页
利用石家庄城市气象站和附近2个乡村站2009~2012年的逐日地面气温、0~320 cm土壤温度资料,对比分析了石家庄站从冠层、表层到土壤深层的城市热岛(Urban Heat Island,UHI)效应及其差异,结果表明:1)2009~2012年年平均气温UHI强度为0.9℃,0... 利用石家庄城市气象站和附近2个乡村站2009~2012年的逐日地面气温、0~320 cm土壤温度资料,对比分析了石家庄站从冠层、表层到土壤深层的城市热岛(Urban Heat Island,UHI)效应及其差异,结果表明:1)2009~2012年年平均气温UHI强度为0.9℃,0~320 cm土壤温度UHI强度在-0.5~0.2℃之间,气温UHI强度明显强于土壤温度UHI。表层(0 cm)和浅层(5~40 cm)土壤温度基本表现为“热岛效应”,但深层(80~320 cm)土壤温度表现为“冷岛效应”,40~80 cm是二者的转换层位;深层土壤温度可能受局地气候影响呈现出局地性特点。2)春季、夏季、秋季、冬季气温UHI强度分别为1.1℃、0.6℃、0.7℃和1.3℃,夏季最弱,冬季最强。春季和夏季表层和40 cm以上土壤温度表现为热岛,80 cm以下表现为冷岛;秋季不同深度土壤温度均表现为冷岛,320 cm深度冷岛强度最强;冬季表层和80 cm以上土壤温度主要表现为热岛,320 cm深度表现为冷岛;土壤表层热岛强度季节性变化,与气温的基本一致,其物理机制相似。3)各月气温UHI强度在0.5~1.6℃之间,1月最强,7月和10月最弱。表层和40 cm以上土壤温度一般在1~7月和12月表现为热岛,UHI强度多为6月最强,8~11月表现为冷岛;80 cm以下土壤温度多数月份表现为冷岛。4)年和四季平均气温UHI强度具有明显的日变化特征,年和四季表层土壤温度UHI强度也有较为明显的日变化特征,但随土壤深度加大,土壤温度UHI强度的日变化逐渐减弱,并最终转化为冷岛效应。 展开更多
关键词 石家庄 城市热岛效应 气温城市热岛 地温城市热岛 季节变化 日变化
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内江市城市热岛效应时空演变特征遥感分析 被引量:4
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作者 薛万蓉 王静 +2 位作者 但尚铭 何政伟 仇文侠 《四川林业科技》 2012年第2期54-59,共6页
利用内江市1988年6月23日、2000年5月10日和2007年5月6日的Landsat TM/TM+遥感影像提取了3个时期的城市范围信息,并定量反演了亮度温度,并利用均值-标准差法对亮温进行分级,在此基础上分析了内江市区城市热岛效应的时空演变规律。结果表... 利用内江市1988年6月23日、2000年5月10日和2007年5月6日的Landsat TM/TM+遥感影像提取了3个时期的城市范围信息,并定量反演了亮度温度,并利用均值-标准差法对亮温进行分级,在此基础上分析了内江市区城市热岛效应的时空演变规律。结果表明,1988~2000~2007年间,内江市区存在明显的城市热岛效应,并呈现出先增强再减弱的趋势。 展开更多
关键词 城市热岛效应 亮度温度 用归一化建筑指数法 时空演变 转移矩阵
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MODIS数据以及变分订正技术在长沙城市热岛特征分析中的应用 被引量:1
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作者 屈右铭 蔡荣辉 +2 位作者 霍林 汤宇 李晶 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期100-105,共6页
利用EOS/MODIS遥感信息反演地表温度和植被覆盖指数,引进新的变分订正方案,利用常规气象资料,对高分辨率地表温度场实施订正,对长沙市热岛(UHI)空间分布规律及影响因子进行研究.通过分析长沙城市地区的土地覆盖、植被绿地状况与热岛空... 利用EOS/MODIS遥感信息反演地表温度和植被覆盖指数,引进新的变分订正方案,利用常规气象资料,对高分辨率地表温度场实施订正,对长沙市热岛(UHI)空间分布规律及影响因子进行研究.通过分析长沙城市地区的土地覆盖、植被绿地状况与热岛空间分布状况的关系,揭示出研究区域UHI主要特征为:(1)从研究区域地表覆盖图发现,长沙市城区四周均有相对地势较高的山地,但地形梯度不大,接近四面环山的地貌特征,容易造成城区的热量聚集,有利于城市热岛效应的形成,使得长沙城区存在明显的热岛分布;(2)UHI分布与城市结构的轮廓相一致,长沙城区与地势相对平坦的近郊区的地表温度差异为3~5℃,与地势较高的周边远郊区的地表温度差异为6~8℃,长沙城区热岛效应与城市规划呈对应关系,热岛效应最显著的区域为二环线内,并从中心沿三环逐渐向郊区减弱;(3)地表覆盖类型对UHI的效应明显,长沙地区植被绿地状况与UHI呈现明显反相关分布,揭示出植被绿地对降低UHI具有重要的作用,大范围的绿地建设能有效降低UHI. 展开更多
关键词 城市热岛效应 中分辨率成像光谱议 变分订正 地表温度
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基于用户兴趣点数据与Landsat遥感影像的城市热场空间格局研究 被引量:27
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作者 韩善锐 韦胜 +5 位作者 周文 张明娟 陶婷婷 邱廉 刘茂松 徐驰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第16期5305-5312,共8页
地图用户兴趣点(POI)数据能够反映微观尺度上城市系统中的人类活动。利用2015年夏季Landsat 8遥感影像提取了南京市地表温度和主要土地覆盖类型,利用空间与非空间多元回归模型在2、5、10 km 3个尺度上研究了地表温度与同期POI密度及植... 地图用户兴趣点(POI)数据能够反映微观尺度上城市系统中的人类活动。利用2015年夏季Landsat 8遥感影像提取了南京市地表温度和主要土地覆盖类型,利用空间与非空间多元回归模型在2、5、10 km 3个尺度上研究了地表温度与同期POI密度及植被和水体盖度的相关性,并利用方差分解技术定量区分人类活动因子(POI密度)及生态基础设施(植被和水体盖度)对城市热场的相对重要性。结果表明,在3个观测尺度上,POI密度与地表温度均存在极显著的正相关(P<0.001),且相关性随观测尺度的增大而升高。植被和水体均具有显著的降温效应,水体盖度与地表温度的相关性仅在2 km尺度上显著,在5 km和10km尺度上其降温效应不再显著。方差分解结果表明,人类活动因子和生态基础设施对地表温度的独立解释率为1.6%—15%,而二者共同解释率达到了40%—70%。研究表明POI作为城市功能节点可以综合反映城市中人类活动的热源强度,在城市热场空间格局研究中是一种可与遥感数据互补的有用数据源。 展开更多
关键词 城市热岛 地表温度 用户兴趣点 空间分析 方差分解
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西安地区气温的年代际变化及其受城市化进程的影响 被引量:16
10
作者 王建鹏 孙继松 +3 位作者 杜继稳 张弦 薛春芳 高维英 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2009年第4期434-444,共11页
利用西安及周边14个观测站1966~2005年冬季(12~2月)、夏季(6~8月)平均气温及城市化信息的相关统计资料,以各站与14站区域平均气温的差值(空间距平值)反映城市热岛空间分布,以城区站与区域平均气温的差值代表城市影响程度,探讨了城市... 利用西安及周边14个观测站1966~2005年冬季(12~2月)、夏季(6~8月)平均气温及城市化信息的相关统计资料,以各站与14站区域平均气温的差值(空间距平值)反映城市热岛空间分布,以城区站与区域平均气温的差值代表城市影响程度,探讨了城市影响及城市化指数在气温突变和热岛效应中的作用。分析结果表明:1)冬夏季,近城区、平原区、浅塬山区与整个区域平均气温变化一致,表现为大尺度的气候变化特征,而城区和全区变化同步性差,呈现小尺度气候变化特征。2)冬季全区在1977年发生增温突变,这次突变以自然增温为主,与全国(1980年)突变时间基本同步,但略显偏早,比西北区(1984年)偏早7年。夏季全区在1988年发生第一次气温突变增温,比西北区(1993年)偏早5年,偏早原因可能是地形和城市化共同作用。3)冬、夏季平均热岛强度分别为0.65℃、0.46℃,具有典型性。4)城区冬季突变点(1989年)后西安城区的平均气温增加1.3℃,城市影响在气温突变中贡献了0.35℃。夏季突变点(1987年)后平均气温增加了0.4℃,城市影响贡献增温0.39℃,夏季气温突变可能主要是由城市影响造成的。5)城市房屋竣工面积、市区总人口、公共汽车数量等城市化指数与气温空间距平之间有着较为密切的正线性相关关系。城市化是城区在冬季1989~1995年、夏季1987~1995年间频繁发生突变式增温的主要因素。 展开更多
关键词 年代际变化 气温突变 热岛效应 城市化进程
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上海市城区气温变化及城市热岛 被引量:64
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作者 朱家其 汤绪 江灏 《高原气象》 CSCD 北大核心 2006年第6期1154-1160,共7页
利用上海市城区自动气象站观测资料和郊区气象站资料,对比分析了上海市城乡气温变化并分析了上海市的城市热岛特征。结果表明,上海市城区的气温分布有几个高温中心,分别位于北部的虹口体育馆、中部的静安区和西部的延安西路。夏季7月日... 利用上海市城区自动气象站观测资料和郊区气象站资料,对比分析了上海市城乡气温变化并分析了上海市的城市热岛特征。结果表明,上海市城区的气温分布有几个高温中心,分别位于北部的虹口体育馆、中部的静安区和西部的延安西路。夏季7月日平均气温在31.8℃以上,午后超过36℃。这些地方的日夜温差也大,夏季超过8℃,冬季仍在2℃以上,表明这是一种相对稳定的城市化加热分布。上海市城区气温日变化和年变化在各站间的差别不大,但明显不同于郊区,具有城市化的气候特征。上海城市热岛受城区和郊区气温变化的共同影响,由于城区和郊区气温变化不同步,故各有其独特的变化特征。上海城市热岛的日平均强度夏季7月大约为2.6℃,春季4月可达3.7℃,冬季1月在1℃以下。全年平均的热岛强度约为0.7℃。上海城市热岛的日变化为白天低、夜间高的多峰结构,午夜的高峰通常可达一天的最高值。上海城市热岛有明显的长期变化趋势,夏季7月的多年线性上升趋势超过0.05℃/a,但仍有继续增强的趋势。 展开更多
关键词 上海 城市热岛 气温变化
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北京城市热岛效应时空变化遥感分析 被引量:42
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作者 杨敏 杨贵军 +3 位作者 王艳杰 张勇峰 张智宏 孙晨红 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2018年第3期213-223,共11页
为了从城镇化进程角度研究自1985年以来北京市城市热岛效应的时空变化特点,利用7期夏季的Landsat TM/ETM+/TIRS遥感影像数据反演地表亮度温度以代替地表温度(land surface temperature,LST);然后将其用于城市热岛效应的一系列定性和定... 为了从城镇化进程角度研究自1985年以来北京市城市热岛效应的时空变化特点,利用7期夏季的Landsat TM/ETM+/TIRS遥感影像数据反演地表亮度温度以代替地表温度(land surface temperature,LST);然后将其用于城市热岛效应的一系列定性和定量分析,揭示出北京市热分布以及城市热岛效应特征。研究结果表明:(1)高温区域和亚高温区域不断地由郊区向城区集中,但东西城区(东城区和西城区)的高温区域表现出明显的下降趋势,大范围热岛被零星分布的小热岛取代;(2)工业园区对北京市热岛效应的影响远高于住宅区对北京市热岛效应的影响;(3)建筑物低矮密集且低植被覆盖区域的温度远远高于建筑物高大稀疏且高植被覆盖区域的温度。研究可为政府部门通过合理规划水体、绿地、工业园区、住宅区等的分布来减轻城市热岛效应的影响提供参考依据。 展开更多
关键词 地表亮度温度(地表亮温) 地表温度(LST) 城市热岛 空间分布 时空变化 北京
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海口市热力景观时空格局与分异特征 被引量:4
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作者 李玉杰 卢娟 +1 位作者 陈思佳 付晖 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期712-722,共11页
【目的】了解海口市热力景观的时空演变特征,缓解快速城市化引起的城市热环境问题。【方法】以2000、2005、2010、2015和2019年共5期Landsat遥感影像为数据源,采用单窗算法反演地表温度研究热环境时空演变;基于地理信息系统(GIS)平台,... 【目的】了解海口市热力景观的时空演变特征,缓解快速城市化引起的城市热环境问题。【方法】以2000、2005、2010、2015和2019年共5期Landsat遥感影像为数据源,采用单窗算法反演地表温度研究热环境时空演变;基于地理信息系统(GIS)平台,结合地统计学和景观格局指数法定量分析城市热岛时空分异特征。【结果】热岛强度等级面积曲线符合正态分布特征,其中较弱冷岛、弱冷岛和弱热岛斑块始终占主导格局;热岛等级中心集中区由西海岸分别向江东新区和西南老城方向扩散转移。温度剖面分析可知:中心城区始终是"高原"区,工业区、美兰机场区域多"高峰"值,大面积水域、林地处通常出现"谷"值。2000-2010年高温区扩张快,热岛斑块不断缩小,大型斑块逐渐分解,斑块形状愈加复杂,热岛效应不断增强;2010-2019年扩张慢,热岛斑块不断扩张,小版块逐渐连接成片,斑块形状变化趋于平稳,热岛效应不断减弱。研究期间,同类别热力斑块连通性始终较高。【结论】海口热力景观演变与城市不同发展阶段相对应,基于等级理论的热力景观格局指数分析,有助理解热力景观的时空演变趋势,为生态可持续城市发展规划提供理论依据。图7表3参20。 展开更多
关键词 城市热岛 温度剖面 热场变异指数 热力景观格局指数 海口
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