城市热岛效应及水汽条件

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1、城市热岛效应城市热岛的发现城市热岛现象是一个自1960年代开始，在世界各地大城市所发现的一个地区性气候现象。具体来说，无论从早上到日落以后，城市部份的气温都比周边地区异常的高。这个现象的发现，是由于人造卫星的出现，使人类得以利用人造卫星从高空以红外线拍摄地球。这种拍摄的最初目的，是作气象测量用途，用以分析雨云的构成。可是，后来人类从红外线的影像发现了照片中的城市地区的温度有着很明显的差异，看起来城市部份就好像在周边地区的一个浮岛。城市热岛城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高

2、温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。这种城市气温高于四周郊区的温差现象称“城市热岛效应”。城市气温与郊区同期（瞬时、日平均、月平均、年平均等）气温差值大小（或等温线间距）称城市热岛强度。城市热岛强度，用“△Tu-r”表示。温度对比方法同时：用同一观测时段城市与郊区不同测点的气温对比。注意测点的选择要有代表性和典型性。同地：用城市发展过程中同一测站气温的前后对比。注意滤去区域大气候变化的影响。表示方法城市热岛效应的成因全球变暖的气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的内因。

3、一般认为城市热岛效应是由以下几个原因造成的：1.城市污染物的增加；2.城市下垫面性质的变化；3.人工热源的增加；4.城市建筑规模膨胀；城市热岛的时空变化及其影响因素城市热岛的时间变化1城市热岛强度的日变化一般模式：城市热岛有明显的周期性变化，研究指出，中纬度城市在理想状况下，热岛强度在很大程度上是一种夜间现象，特别是日落后3~5小时，乡村一般以每小时2~3℃的速率冷却，城市冷却率较小，此时热岛强度最大。日出后乡村加热比城内快，热岛逐渐减弱。例：据杨士弘等的观测，广州城市热岛强度白天较弱，日落之后热岛强度迅速增大，21时达一天中最强；日出之后热岛强度迅速减弱，午后13时最弱。不过热岛强度的变

4、化不是直线的升降，而是呈波浪式起伏。日变化原因：1）日落后城郊冷却率的差异。2）城郊贮热量的差异。3）城郊反射率的差异。2.城市热岛强度的年变化城市热岛强度还有明显的季节变化，但城市热岛强度的季节变化情况比较复杂，各地区差异甚大，它主要视区域气候条件和城市人为因素而异。城市热岛一般出现在高气压影响下，少云、小风、湿度小、大气稳定的天气条件下。我国是季风气候区城市热岛强度年变化一般是秋冬季强，春夏季弱。原因：1）春夏季大气多不稳定，城市大气污染物和热量易扩散到周围郊区；2）春夏季雨水较多，城区地面有水分蒸发消耗热量，雨水冲洗大气污染物；3）春夏季云量多，覆盖市区和郊区，体现不出城郊对辐射影响

5、的差异。所以春夏季城市热岛较弱，而秋冬季冷高压影响，干燥、少云、少雨、大气层结稳定，所以城市热岛较弱。据广州市的统计分析，一年中以12月的城市热岛强度最大，平均为1.36℃，其次是1月和11月，分别为0.69℃和0.59℃，我国上海、北京、天津等大城市的情况也大致类同。而国外由于城市所在气候区不同，情况也就大不相同。例如，西欧和北美中纬度城市的热岛强度大都是夏秋季强，冬季弱。如温泽尔市是8~10月最强，加拿大的卡尔加里市是12月和1月最强，低谷出现在8~10月，与温泽尔市正好相反。城市123456789101112统计年份北京2.41.81.81.20.82.01.61.22.01.41.

6、82.21984~1988上海0.70.60.40.40.30.10.30.20.81.00.90.81982~1985广州0.70.40.10.00.00.10.00.10.30.50.60.41981~19823.城市热岛的其他不规则变化城市热岛与城市化程度（城市建筑面积、人口规模、人口密度、工业发展、交通运输等）以及城市的几何形状、自然地理环境、人类活动方式等均有密切关系。1随人口规模、密度而异；2.随城市建筑密度而异；3.随城市土地利用性质不同而异；4.随下垫面形状、街谷、城市布局而异；5.随区域气候条件而异；6.城市热岛强度还因天气气象条件和人为因素不同而出现非周期性变化。城市热

7、岛的空间分布1.水平分布1）城市高温中心出现在人口密集、建筑密度大、工商业最集中的城区。原因：人为热多，建筑密集。2）城市高温区内等温线稀疏、气温水平梯度小，而城区边缘气温水平梯梯度大、等温线密集。原因：下垫面差别大，人口、活动等梯度大。3.闭合等温线分布和走向大致与城区轮廓平行。4.城区内由于土地利用类型和下垫面性质不同，气温也有高低之别。2.垂直变化在垂直方向上，城市热岛强度随高度的变化因城市不同而异。一般情况下，白