城市氣候中的“五島”效應(yīng)

1、城市氣候中的城市氣候中的“五島五島”效應(yīng)效應(yīng)來(lái)源：中國(guó)氣象報(bào)社發(fā)布時(shí)間：2009年06月10日14:45:00人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響在城市中表現(xiàn)最為顯著。根據(jù)設(shè)在城區(qū)和其周圍郊區(qū)的氣象站同時(shí)間觀測(cè)資料表明，城市氣候與郊區(qū)相比有“熱島”、“干島”、“濕島”、“混濁島”和“雨島”等“五島”效應(yīng)。熱島熱島在晴穩(wěn)無(wú)風(fēng)的夜晚，由郊區(qū)進(jìn)入城區(qū)，氣溫會(huì)明顯升高，在城中心人口密度和建筑密度最大區(qū)及工廠密集區(qū)氣溫高出郊區(qū)之值更大。以上海為例，在冬夜和夏夜曾

2、出現(xiàn)過(guò)城、郊?xì)鉁刈畲蟛钪捣謩e為6.8℃和4.8℃的記錄。穿城而過(guò)，再至郊區(qū)，氣溫又陡降，在氣溫分布圖上呈現(xiàn)出清晰的“城市熱島”。熱島效應(yīng)的原因，首先是因?yàn)槌鞘兄谐贁?shù)綠地外，絕大部分是人工鋪砌的道路，參差錯(cuò)落的建筑物和構(gòu)筑物，形成許多高寬比不同的“城市街谷”。在白天太陽(yáng)照射下，由于街谷中墻壁與墻壁間，墻壁與地面之間多次的反射和吸收，能夠比附近的平曠郊區(qū)獲得較多的太陽(yáng)熱能。如果墻壁和屋頂涂刷較深的顏色，那么其反射率會(huì)更小，吸收的太陽(yáng)熱能將

3、更多，并且因?yàn)榇u瓦、瀝青和水泥板等建筑材料又具有較大的導(dǎo)熱率和熱容量，城市街谷于日間吸收和貯存的熱量遠(yuǎn)比郊區(qū)地面多。城區(qū)下墊面不透水面積大，降雨之后雨水很快從排水管道流失，其可供蒸發(fā)的水分遠(yuǎn)比郊區(qū)農(nóng)田綠野少，消耗于蒸發(fā)的潛熱亦少，其所獲得的太陽(yáng)熱能主要用于下墊面增溫，形成“下墊面溫度熱島”。然后再通過(guò)湍流交換和長(zhǎng)波輻射等方式將熱量輸送給空氣增溫，空氣對(duì)太陽(yáng)光熱不善于吸收，對(duì)上述來(lái)自下墊面的熱量卻極易吸收而增加其氣溫。另外，城市中因能源消

4、耗量和人口密度遠(yuǎn)比郊區(qū)大，其排放至空氣中的人為熱和溫室氣體(如二氧化碳等)又比郊區(qū)多，這又有助于城市熱島的形成，在夜晚風(fēng)速一般比白天小，城交換量小，城區(qū)近地面的水汽壓乃高于郊區(qū)，出現(xiàn)“城市濕島”。這種由于城郊凝露量不同而形成的城市濕島稱為凝露濕島。它大都在日落后1—4小時(shí)內(nèi)形成，在日出后因郊區(qū)氣溫升高，露水蒸發(fā)，很快又轉(zhuǎn)變成“城市干島”，在城市干島和濕島出現(xiàn)時(shí)必伴有城市熱島。筆者通過(guò)對(duì)上海1984年全年逐日逐個(gè)觀測(cè)時(shí)刻大氣中水汽壓的城、

5、郊對(duì)比分析，還發(fā)現(xiàn)上海城市濕島的形成，除上述凝露濕島外，還有結(jié)霜濕島、霧天濕島、雨天濕島和雪天濕島，它們都必須在風(fēng)小而伴有城市熱島時(shí)才能出現(xiàn)?；鞚釐u混濁島投射到地表的太陽(yáng)輻射，可以分為兩部分：一部分是以平行光線方式射來(lái)的直接陽(yáng)光，稱為太陽(yáng)直接輻射另一部分是太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)地球大氣圈時(shí)，因?yàn)槭艿娇諝夥肿印腋☆w粒物和云粒的散射作用而向四面八方散射出的光亮，稱為散射輻射D。在相同強(qiáng)度的太陽(yáng)輻射下，混濁空氣中的散射粒子多，其散射輻射比干潔空氣強(qiáng)，

6、直接輻射則大為削弱。氣象學(xué)者乃以D／S表示大氣的混濁度(又稱混濁度因子)。城市中因工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和居民爐灶等排放出的煙塵污染物比郊區(qū)多。這些污染物又大都是善于吸水的凝結(jié)核。城市中垂直湍流比較強(qiáng)，因此有利于低云的發(fā)展。大量觀測(cè)資料證明，城區(qū)的低云量多于附近郊區(qū)，這就使得城市的散射輻射比郊區(qū)強(qiáng)，直接輻射比郊區(qū)弱，大氣的混濁度顯著大于郊區(qū)。以上海為例，根據(jù)近27年的輻射資料統(tǒng)計(jì)平均上海臺(tái)的混濁度D／S為1.17。比同時(shí)期十個(gè)郊區(qū)站的混濁度