【西方觀點】
城市氣候
urban climate
【摘 自】大英百科全書
【中文詞條】城市氣候
【外文詞條】urban climate
知識分類:自然科學篇>地球科學(地理學家、地質學家)
大都會區特有且與其周圍郊區氣候不同的任何一組氣候條件。城市氣候與建築物少的地區的氣候因氣溫、濕度、風速、風向及降水量的差異而有所不同。這些差異大部分可歸因於人為的建築物和地面的興建而導致自然地形的改變。例如,高樓大廈、鋪設的街道、停車場等影響著局部地點風的流通、雨水的徑流和局部的能量平衡。
城市中心上空大氣的另一個特點是,污染物的濃度高得很多,如一氧化碳、硫和氮的氧化物、各種碳氫化物、各種氧化劑和粉塵物質之類。這類外來物是經由工業生產過程(例如煉油廠的化合物排放)、燃料的燃燒(用於機動車的運行以及辦公室和廠房的取暖)和固體廢物的焚燒而引進到空氣中的。城市污染濃度取決於局部放射源的大小和該地區盛行的氣象上的通風情況——也就是污染物在其中被混合的那個大氣層的高度和吹過那個大氣層的平均風速。濃度大的空氣污染物對城市及其周圍的氣溫、能見度和降水量有很大影響。此外,偶爾出現污染物數日積聚在市區上空的天氣情況。這種稱作逆溫(氣溫隨高度的增高而增高)的天氣情況極大地阻止了大氣的混合,並且在全體居民中能引起急遽的痛苦,在極端嚴重的條件下甚至能導致死亡。1952年12月,倫敦的大氣逆溫引起了一場空氣污染災害,約有8,500人在這場災害中死於呼吸道疾病。
城市中心區比其外圍地區的氣溫高。相關的城市測點和農村測點的日最低氣溫讀數經常顯示出城市測點的讀數比農村測點的高6~11℃(10~20℉)。兩個主要過程影響著這個「熱島」的形成。夏季,城市的磚石建築和瀝青比農村特有的植被和土壤每單位面積都吸收、貯存和再輻射較多的太陽能。而且,在城市地區,太陽能可供蒸發用的較少,城市地區的特性顯示出從街道和建築物來的雨水徑流量較大。夜間,城市建築物和街道的輻射損失造成城市氣溫比農村地區的氣溫高。
冬季,城市的大氣受熱微弱,但卻顯著受到供住房取暖、發電、工業生產和交通運輸而燃燒燃料來的熱能的加溫。污染物和水蒸氣的罩蓋也是造成城市大氣較暖的原因,這個罩蓋層吸收地球表面發出的部分熱輻射。被吸收的部分熱輻射使周圍空氣變暖,這一過程勢必會使城市上空的空氣穩定化,這又會轉而增大污染物更高濃度的可能性。
城市裡的平均相對濕度通常要比鄰近農村地區的低好幾個百分點,主要是因為雨水的徑流量高了,加上缺乏農村地區中植被的蒸騰作用。不過,許多燃燒源也會給城市的大氣增加一些濕度。
吹過城市的風的特性是,平均風速要比吹過鄰近鄉間的風的平均風速低20~30%。這個差異的出現是由於吹過充分建設好的城市地面上的空氣受到的摩擦阻力提高了。城市的風和農村的風之間的另一個差異是城市上空低層風的會聚(也就是空氣往往從四面八方吹進城市裡)。這主要是由於城市「熱島」的水平熱梯度引起的。
城市所接受的太陽輻射量被覆蓋在上面的大氣中的粉塵罩蓋層降低了。城市大氣中的粉塵既散射光又吸收光,從而使能見度降低。另外,有些粉塵為水蒸氣的凝結形成水珠,進而成霧。
城市也影響著其鄰近地區的降水模式。由城市產生的或受城市改變的這樣一些天氣因素,如風湍流、熱對流、高濃度的凝結核之類,會增加降水量這是可預料的。儘管還沒有進行過時間足夠長的、適當的、連續的定量測定,但現在就有一些數據表明︰許多大城市上空的降水量超過附近農村地區上空的約5~10%,其最大增加量出現在城市中心的下風一側。
|