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城市氣候
鎖定
城市氣候定義
由於城市中眾多建築物構成了特殊的“地面”,人口又高度密集,高強度的經濟活動會消耗大量的燃料,釋放出無數的有害氣體和粉塵。這些連同其他的人類生產和生活,會改變該地區原有的區域氣候狀況,形成一種與城市周圍不同的局部氣候,被稱為城市氣候。
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城市氣候特徵
城市氣候既有所屬區域大氣候背景的影響,又反映了城市化後人類活動所產生的作用,因此,不同大氣候區的城市氣候之間既有個體的差別,也存在共同的特徵。城市氣候的共同特徵之一是城市氣温明顯高於郊區,這種情況稱為“城市熱島效應”。城市熱島強度夜間大於白天。城區白天絕對濕度比郊區低,形成“幹島”,夜間絕對濕度比郊區大,形成“濕島”。另外城市中雲霧較多,還會出現對人體有害的“光化學煙霧”。
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城市氣候形成原因
城市氣候是人類活動影響小氣候的明顯表現。城市面積雖小,但人口密集,工業集中,是人們生活的重要舞台。由於這種高度集中,造成空氣污染,大量人為熱量的釋放和特殊的下墊麪條件,使城市和農村的氣候產生了明顯的差異,形成了獨具特點的城市小氣候。城市氣候的形成原因主要是:
②工業生產、交通運輸、取暖降温、家庭生活等活動釋放出的熱量、廢氣和塵埃,是城市內部形成了一個不同於自然氣候的人工氣候環境。
③由於巨量氣體和固體污染物排入空氣中,明顯地改變了城市上空的大氣組成。城市氣候不同於周圍地區主要表現是:年平均氣温和最低温度普遍較高(形成“城市熱島”);年平均相對濕度和冬、夏季相對濕度都較低;多塵埃和雲霧;輻射較少;風速較低,多靜風;降水量較多等。
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城市氣候環境影響
1、總輻射減弱,日照減少。由於空氣污染,塵塊增多,大氣混濁度增加,於是使到達地面的太陽輻射大為減少。據對比觀測發現,市區的總輻射約比郊區少10-20%。冬季太陽高度角較小時減弱尤甚,有時甚至可減少到50%。同時,日照時數也逐漸減少。一般,城市和農村環境相比,日照要少5-15%。據觀測,近50年裏東京年日照時數已下降約70-80小時左右。
城市熱島衞星監測圖
2.市內呈現高温,存在熱島效應,城市好象一個温暖的島嶼。市區温度高,郊區温度低,等温線呈圓形分佈。這種現象叫做熱島效應。據觀測,城市熱島效應一般可使市區的年平均温度比郊區高0.5-1.0℃。但不同季節、不同的天氣條件下,市區與郊區的氣温差的大小也不同。如1979年冬季一次晴朗天氣條件下,在上海的對比觀測發現市中心温度比郊區高6℃。熱島效應的形成,與城市上空污染物質的保温作用、地面蒸發耗熱量的減少、風速小、減少熱量水平輸送、人為熱量的釋放和與生物體的熱交換等因素有關。
3.出現熱島環流伴隨着熱島效應,產生熱島環流,尤其是夏季,城市中心氣流上升,到一定高度則向四周流散,而地面則是郊區空氣流向城市中心。
4.低濕、多霧、降水增加。市區由於排水良好,地面較乾燥,蒸發很少,所以絕對濕度較郊外低,差值一般在1毫巴以下。相對濕度則因市區温度高,以致偏低更多一些。據歐洲觀測,年平均相對濕度城市與郊區相差4-6%。
城市上空因凝結核多,霧日顯著增加。從19世紀末到20世紀初,東京年霧日數平均增加20-30天,上海則增加了15天左右。城市與郊區相比,冬季市區霧日數可比郊區多100%,夏季多30%。城市降水也有增加。觀測表明,城市年降水量比郊區多5-10%。另外,微雨日數(0.1-1.0毫米/日)也有顯著增加。據東京觀測,市中心比郊區多20日左右。
⑤能見度差。城市大氣中含有大量塵粒,大氣凝結核濃度大,霧日多,使市區大氣能見度降低。城市大氣中含較多的吸濕性微粒,在70%的相對濕度下,就能使水汽在其上發生凝結,霧日增多。例如,上海有霧時,郊區相對濕度一般在98%以上,而市區霧中僅80~86%。但是另一方面,市區凝結核多,不易形成大水滴,因此濃霧日數反有減少。
⑥降水多。城市熱島效應增強了空氣的熱對流,下墊面粗糙度大,增強大氣湍流,使市區上升氣流加強,加之城市大氣中起冰核作用的凝結核多,這些都有利於增加城市的降水。但是,也有人認為,城市大氣中凝結核過多,造成雲多霧多,卻不利於形成足以降到地面的大雨滴,這是降水的不利條件。根據歐洲和北美資料,許多大城市市區年降水量約比郊區多5~10%,小於5毫米的降水日數增加10%。由於市區氣温較高,降雪比郊區少5~10%,城市雨量最多的地區,常發生在盛行氣流的下風方向。
- 參考資料
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- 1. 秋雨.《不可不知的世界地理》. 哈爾濱:黑龍江科學技術出版社, 2013.11
- 2. 氣象詞典:城市氣候 .中國氣象局官方網站.2010-05-06[引用日期2013-03-16]
- 3. 城市氣候研究在中德城市規劃中的整合途徑比較研究 .知網空間[引用日期2017-08-29]
- 4. 城市氣候 .中國氣象科普網[引用日期2022-08-14]