陈静生《地学基础》讲气侯城市.pptVIP

一.城市气候的基本特征 1、城市气候---城市内部形成的不同于城市周围地区的特殊小气候。 2、城市气候所涉及的范围： 水平方向：城区及城市影响所达郊区 垂直方向： 城市覆盖层 城市边界层 城市羽尾层（市尾烟气层） 乡村边界层 一.城市气候的基本特征 城市气候的基本特征 1）辐射和气温 城市直接辐射和总辐射比郊区少 城市气温比郊区高，形成城市热岛 2）风和湍流 城市的风速比郊区小，风向不稳定 城市空气多湍流运动，有城市环流和城市风 3）蒸散和湿度 蒸散量和空气湿度比郊区小 蒸散：地面蒸发 植物蒸腾 4）云和雾 城市云量比郊区多，尤其是低云 城市的雾比郊区多，有的是光化学烟雾 5）降水 城市比郊区多 城市化对气候影响的机制 1、城市下垫面性质变化及其影响 1）下垫面性质的变化 2)影响：下垫面的热力学特性影响温度 对太阳辐射的反射率比郊区小 导热率、热容量比郊区大，蓄热能力强； 下垫面的水份循环特性影响湿度 贮藏水分能力差，蒸发（蒸腾）比郊区小； 粗糙度大，风速小，不利于热量扩散。 下垫面的动力学特性影响气流 城市化对气候影响的机制 2、大气成分改变及其影响 1）主要是：CO2，NOx，CO，颗粒物，二次污染物 2）影响： ?? 影响城市空气透明度，减弱能见度 ?? 改变太阳入射辐射，散射辐射和地面的长波辐射。 特别是CO2，CH4，O3等温室气体，吸收地面长波辐射及大气逆温辐射，地面不易冷却，城市气温比郊区高。为云、雾、降水提供了凝结核。 3、城市人为热释放及其影响 1)人为热：由于人类生产、生活活动以及生物新陈代谢所产生的热量。 2）影响： ? 改变了城市区域的能量平衡，形成城市热岛 ? 产生局地气候变化 纵坐标表示温度，横坐标表出农村、效区、城市的剖面，画出温度变化曲线图 曲线图的变化基本上是：由农村至城市边缘的近郊，气温陡然升高，形成“陡岸”，到了城市，温度梯度比较平缓，形成“高原”，到城市中心．人口和建筑密度增加，温度更高，形成“山峰”。 城市热岛的时空分布特点 1.空间分布 水平方向 ①? 城市高温中心出现在人口密集，建筑密度大，工商业最集中地区 ②? 城市高温区内等温线稀疏，气温水平梯度小 ③? 城市边缘气温水平梯度大，等温线密集 垂直方向： 热岛强度随高度的变化因城市不同而有所差别地面附近热岛强度最大，向上逐渐减弱，甚至出现负值 2.时间分布 有明显的周期性变化：主要是一种夜间现象 城乡冷却率的差异：21时为一天中最强，日出后减弱，午后13时最弱 明显的季节变化：因区域气候条件和城市人为因素而异 我国在季风气候区， 秋冬季大，春夏季弱 城市热岛形成的条件 1、城市下垫面的性质特殊， 2、城市下垫面建筑材料的热容量、导热率比郊区农村自然界的下垫面大 3、城市的建筑物、道路、广场不透水。 4、城市中有较多的人为热进人大气层，特别是在冬季，高纬度地区燃烧大量化石燃料采暖． 5、城市建筑密集，通风不良，不利于热量的扩散 城市热岛的生态环境效应 1、中纬度地区城市热岛生态环境效应： 冬季：节省取暖的能量消耗，削减大气污染；减少城市积雪，延长无霜期，利于植物生长。 ? 夏季：加强城市高温的酷热程度，严重时引起中暑和心血管疾病；空调降温消耗能量，污染环境 2、削减夏季城市热岛效应是防御城市夏季高温灾害、减少经济损失和保护城市生态环境的一项重要措施。 城市降水的变化及其影响 (1)、城市化影响降水的机制 A 城市热岛效应：城市上空气层的层结不稳定，有利于热力对流，在水汽充足时，易形成对流云和对流性降水； B 摩擦阻挡（城市阻障）效应：城市参差不齐的建筑物对气流有机械阻障，触发湍流，使移动的降水系统移动减慢，导致城市降水强度增强，降水时间延长。 C 城市凝结核效应：城市空气中凝结核多，可促使生成水气凝结和雨滴，从而增加降水 城市降水的变化及其影响 (2)、城市降水变化的生态环境效应 l?? 降水是城市生态环境重要自然因子之一 l ?? 城市降水量增加的直接后果： ①??? 雨洪径流增大 ②??? 地面侵蚀，受纳水体污染加剧，河道淤积 ③? 冰雹，雷暴等对人民生命财产危害，下雨能见度低，使交通事故率增加