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气象与环境——城市气候与环境气象
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  在城市化后由于人口高度密集,众多建筑物构成特殊下垫面,高强度的经济活动中消耗大量燃料,释放出有害气体和粉尘以及其他人类生产和生活的影响,改变了该地区原有的区域气候状况,形成一种与城市周围不同的局地气候称为城市气候。城市气候既有所属区域大气候背景的影响,又反映了城市化后人类活动所产生的作用,因此,不同大气候区的城市气候不尽相同,但也存在一些共同的城市气候特征,华东师范大学周淑贞、张超对城市气候有过多年研究,他们认为最基本的有以下几个方面:
  (1)由于城市下垫面特殊性质;空气中由燃料产生的二氧化碳等较多;加上人为的热源等因子,城市气温明显高于郊区,这种情况称为“城市热岛效应”。国内外许多学者的研究表明:城市热岛强度是夜间大于白天,日落以后城郊温差迅速增大,日出以后又明显减小。
  (2)城市中由于下垫面多为建筑物和不透水的路面,蒸法量、蒸腾量小,所以城市空气的平均绝对湿度和相对湿度都较小。但由于城市下垫面热力特性,边界层湍流交换以及人为因素均存在日变化,因此,城市绝对湿度的日振幅比郊区大,白天城区绝对湿度比郊区低,形成“干岛”,夜间城市绝对湿度比郊区大,形成“湿岛”。
  (3)由于城市空气中尘埃和其他吸湿性核较多,在条件适合时,即使空气中水汽未达饱和,相对湿度公达70~80%,城市中也会出现雾,所以城市的雾多于郊区。有些城市汽车尾气排放的废气,在强烈阳光照射下,还会形成一种以臭氧醛类和过氧乙酰硝酸酯(pan)等为主要成分的浅兰色烟雾,称为“光化学烟雾”,这种雾对人体是有害的。
  (4)由于城市热岛效应,市区中心空气受热不断上升,四周郊区相对较冷的空气回城区辐全补充,而在城市热岛中心上升的空气又在一定高度向四周郊区辐散下沉以补偿郊区低空的空缺,这样就形成了一种局地环流,称为城市热岛环流。这种环流在静朗少云,背景风场极其微弱的静稳天气条件下,最为明显。应该指出虽然城市热岛效应夜间大于白天,但由于夜间郊区大气结稳定,而白天郊区天气层结本身不稳定,流入城市后,上升速度快,所以城市热岛环流白天比夜间强,而且夜间的郊区风具有阵性。
  (5)城市中由于有热岛中心的上升气流,空气中又有较多的粉尘等凝结核,因此云量比郊区为多,城市中及其下风方向的降水量也比其他地区为多。
  另外,城市中由于大量使用能源,向大气中排放出许多二氧化硫和氧化氮,它们在一系列复杂的化学反应下,形成硫酸和硝酸,通过成雨过程和冲刷过程成为酸雨降落。酸雨可导致土壤贫瘠,森林生长速率减慢,微生物活动受到抑制,对鱼类生存构成威胁,刺激人的咽喉和眼睛,因此,防治酸雨是刻不容缓的任务。

 

 


发布日期: 2012-04-13

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