雨島效應

“雨島效應”集中出現在汛期和暴雨之時，這樣易形成大面積積水，甚至形成城市區域性內澇。 城市對降水的影響問題，國際上存在着不少爭論。美國曾在其中部平原密蘇里州的聖路易斯城及其附近郊區設置了稠密的雨量觀測網，運用先進技術進行持續5年的觀測研究，證實了城市及其下風方向確有“雨島效應”。

“雨島效應”是如何形成的呢？專家解釋稱，大城市高樓林立，空氣循環不暢，加之盛夏時節，建築物空調、汽車尾氣更加重了熱量的超常排放，使城市上空形成熱氣流，熱氣流越積越厚，最終導致降水形成：大城市大氣環流較弱，由於城市熱島所產生的局地氣流的上升有利於對流性降水的發生、發展，城區空氣中凝結核多，大核（如硝酸鹽）存在時有促進暖雲降水作用，同時城市的下墊面粗糙度大使其降水雨系減慢，延長城區降水時間。以上因素共同作用，就會形成“雨島效應”。

觀測事實和理論分析表明，城市化有使城市雲量增多的效應，低雲量的增加更為明顯。歷史資料顯示，城市雲量有隨城市的發展而逐漸增多的趨勢。城市和郊區農村的低雲量表現出明顯的差異。隨着城市規模的不斷擴展，“雨島”效應更加明顯。 ^[1] 

導致市區雲量特別是低雲量比郊區農村多的原因主要有：

① 城市的熱島效應產生的熱島環流使市區內的上升氣流加強，有利於雲的形成。

② 城市空氣中含有較多的凝結核，儘管絕對濕度小，但吸濕性凝結核的增多仍然有利於雲的形成。

③ 城市的摩擦阻礙作用使得鋒面、切變線等天氣系統在市區的移速減慢，雲層在市區滯留時間加長；建築物加大了空氣的被迫抬升，有利於雲，特別是低雲的增加。

城市化對降水的影響，在理論機制的研究方面尚存在某些爭論；但近年來的觀測事實表明，在市區及城市下風方的地區（距市中心幾十公里），有降水量增多的現象。根據上海汛期（5~9月）平均降水量分佈圖，最大降水量中心位於市區，向外逐漸減小，市中心的降水比郊區多約60mm。其他城市也觀察到相同的結果，有人將這種現象稱之為“雨島”。

美國方面的研究證實，大城市及其下風向“雨島效應”明顯。由於“雨島效應”集中出現在汛期和暴雨之時，這樣易形成大面積積水，甚至形成城市區域性內澇。

“雨島”效應也有隨城市規模擴大而逐步增大的趨勢。

城市市區雷暴和雹暴的出現次數也比郊區多，這是因為市區受城市化的影響，發生強對流的機會要比郊區農村多。

形成城市“雨島”的原因與形成城市雲量增多的原因基本相同，但降水需要有更強的上升運動和冰核存在。

美國方面的研究證實，大城市及其下風向“雨島效應”明顯。由於“雨島效應”集中出現在汛期和暴雨之時，這樣易形成大面積積水，甚至形成城市區域性內澇。

中國應用上海地區170多個雨量觀測站點的資料，結合天氣形勢，進行眾多個例分析和分類統計，發現上海城市對降水的影響以汛期(5一9月)暴雨比較明顯，在上海近30年汛期降水分佈圖上，城區的降水量明顯高於郊區，呈現出清晰的城市雨島，在非汛期(10月到次年4月)及年平均雨量圖上則無此現象。

城市雨島形成的條件是在大氣環流較弱，有利於在城區產生降水的大尺度天氣形勢下，由於城市熱島所產生的局地氣流的輻合上升，有利於對流雨的發展;下墊面粗糙度大，對移動滯緩的降雨系統有阻礙效應，使其移速更為緩慢，延長城區降雨時間;再加上城區空氣中凝結核多，其化學組分不同，粒徑大小不一，當有較多大核(如硝酸鹽類)存在時有促進暖雲降水作用，上述種種因素的影響，會“誘導”暴雨最大強度的落點位於市區及其下風方向，形成城市雨島。 人工熱源的影響，工業生產、交通運輸以及居民生活中燃燒各種燃料，向大氣中排放大量的熱量，這些熱量自然增加城市的温度。

隨着城市化進程的加快，城市人口的增加，城市中的建築、廣場和道路等大量增加，綠地、水體等卻相應減少。而城市綠地具有緩解“雨島效應”的能力，是改善城市“雨島效應”的有效途徑之一。

隨着綠地和水體數量的減少，緩解雨島效應的能力就被削弱。因此，要解決這樣的問題，減少“城市雨島效應”的污染，就需要在城市規劃中加以調整，保證綠地在城市中所佔有的比例。城市規劃法應當對這樣的問題做出相應的法律規範：對在城市規劃中的綠地面積做出明確的要求，並對破壞綠地和城市水體的行為給予相應的法律制裁；同時，還需要對各種熱源的佈局做出合理規劃的要求。城市規劃法與城市積澇防治的問題。

城市積澇，即人們通常所説的城市積水。這種現象的發生主要有兩個原因：一是地理環境的原因。由於城市某個地方的地勢較低，形成城中局部窪地，每當下雨的時候，雨水就會在這裏囤積不易排出，加上在城市規劃建設中，沒有對這類區域的排水問題予以考慮和解決，因此形成一定時間的積水現象。二是人為原因。由於城市建設中不適當地建造建築物或實施其它工程，導致城市局部地區在雨季由於這些不適當的建築物和建築設施的相互作用，形成雨水堆積的現象，加上對這類地區的排水系統規劃建設不完善，因此形成一定時間的積澇現象。而解決這樣兩類問題，同樣與城市規劃有着密切的聯繫。城市規劃工作應當考慮，在一定的、地域環境和風環境下，如何分佈大型建築物和各類建築設施的問題，以避免導致由各種建築物的相互作用形成積澇現象，同時，城市排水系統的合理設置和分佈也應當予以重點考慮。對於這些問題，城市規劃法應當有專門的條款予以規定。

美國方面的研究證實，大城市及其下風向“雨島效應”明顯。由於“雨島效應”集中出現在汛期和暴雨之時，這樣易形成大面積積水，甚至形成城市區域性內澇現象。