第二章地球上的大气
问题研究 为什么市区气温比郊区高
备课资料
一、城市热岛效应
炎热的夏日,人人都盼望着气温下降,天送凉风。而城市居民,尤其是大中城市的居民,却往往发现,自己所居住的城市的气温总比周围相邻地区高,其他季节也如此。如1979年12月13日20时,上海市中心气温为8.5 ℃,近郊为4 ℃,远郊仅有3 ℃。这样,城市在温度的空间分布上,犹如一个独特的岛屿,称为“热岛效应”或“火炉效应”。这种“热岛效应”日益显著,我国观测到的最大“热岛效应”,上海为6.8 ℃,北京为9 ℃;世界最大的城市“热岛”,要数加拿大的温哥华(11 ℃)、德国的柏林(13.3 ℃)。
在这种“热岛效应”的影响下,城市上空的云、雾会增加,城市的风、降水等也会发生变化。这就是“热岛效应”带来的城市“雨岛效应”“雾岛效应”等。如,上海市区汛期雨量平均比远郊多50毫米以上,等于多下了一场暴雨。城市雾气多由工业、生活排放的各种污染物形成的酸雾、油雾、烟雾、光化学雾等混合而成。雾多不仅危害动植物,还会妨碍水陆交通和供电。严重时,汽车、火车、轮船只好减速,甚至影响到飞机的起落。重庆是有名的“雾都”,一家机场因此不得不搬家。
“热岛效应”,主要是在一些发达的工业区或大城市中形成。由于工业发达、人口集中,大量消耗能源,致使许多大气进入近郊。另外,高楼林立,绿地锐减,也是造成气候岛的原因。据研究,城市废热,主要来自燃烧的工业锅炉及冷气、采暖等固定热源,其次是机动车辆、人群等流动热源。用混凝土、砖瓦石料等建筑的高楼大厦群及水泥、柏油铺设的路面,都能大量吸收和储存太阳能。狭窄的街道和愈来愈小的庭院、居室又使天地之间的热量交换受阻,使地面降温非常迟缓。因而,城市的年平均气温比郊区一般可高出0.5—3 ℃,或者更高些。愈是工业集中、人口密度大的城市愈明显。“热岛效应”反过来又使城市耗电及用水量大增。
夏天要想降低1 ℃,比冬天升高1 ℃用电量要大得多。这样,又要耗掉大量能源,造成更多废热,进一步加强“热岛效应”及其他气候效应。现在,许多城市都认识到“造绿”是改善城市“气候岛效应”的好办法。