|
大家好，这是我们效应类名词系列的第六期，今天我们来讲讲“热岛效应”和“雨岛效应”。先说“热岛效应”，这里的“热岛“并不是指海洋上一座很热的小岛；它说的是，某地气温比周围地区更高的这种现象，今天呢，我们要重点谈的是“城市的热岛效应”。 
为什么同等条件下，城市相对于周边郊区，它会更热呢？相较于郊区，城市的人口密度更大，人类生活、生产及交通等活动向外排放的热量更多。城市内有大量的人造工程，如柏油路面，各种建筑墙面等，这一类的下垫面，对太阳辐射的吸收率高，且比热容小。所以，在相同的太阳辐射照射下，它们比绿地、水面等自然类下垫面升温更快，吸收的热量更多；而且蒸发耗热更少，散热的速度更慢，因而其表面温度明显高于自然类的下垫面。综合以上的分析，其实城市热岛效应，简单来说就一句话，即城市比周边郊区气温更高。据统计，城市气温一般比周围郊区高1℃左右，在部分地区，城郊温差甚至可达6℃以上。现在呢，我们把这种温度差异，落到热力环流图上来看。
城市上方的空气温度相对周边地区更高，气流热胀上升，重点观察图中近地面的风向，也就是蓝色箭头，它是由郊区流向城市，我们把它叫做“郊区风”，所以在布局可能带来大气污染的工厂时，就要充分考虑到这一点，把它们尽量放在城郊的热力环流之外，以免近地面的郊区风把污染物又带回城市。在知道热岛效应是怎么形成之后，我们还得看看如何评估某地热岛效应的强度呢？其实很简单，这就是看该时段的城郊温差，如果城郊温差越大，则说明该地的 “城市热岛效应” 越显著。你觉得对于同一地点而言，一日之内，昼和夜，哪个时段热岛效应更强？那一年之内，哪些季节热岛效应更明显呢？- 白天，城市里大气对太阳辐射削弱作用较郊区更强；城郊温差相对较小；
- 夜晚，城市里大气对地面的保温作用较郊区更强，大气逆辐射强，降温慢；城郊温差相对更大。
② 白天有太阳辐射，城区空气热胀上升强烈，不易保存热量；郊区盛行下沉气流，不易散热；城郊温差相对较小。 
咱们再看一年之内，一般是“秋冬强，夏季弱”，为什么呢？热岛效应强度会受到气象条件影响，如城市风速越大，云量越多，天气越不稳定，城市热岛强度就越小，甚至有可能不存在，那反之，天气越稳定，“热岛效应”的强度就可能越大。① 相较于夏季，秋冬季节易受冷气团控制，秋冬季的辐射逆温层也较厚，所以天气更稳定，城郊温差更大；② 秋冬季，由于城区供暖量大、排放的热量和污染物相对郊区来说会更多，导致城郊温差更大。
不过，这里要提醒的是，“夜晚强，白天弱；秋冬强，夏季弱” 这仅仅指的是城市热岛效应强度，随时间变化的一般规律，只是一个泛泛而谈的结论，咱们们不要刻板的认为每一个地方都100%的符合这个规律。在做题时，得灵活一点，根据那道题，命题老师所给的图文材料展开分析。热岛效应的强度变化，除了受到时间、气象因素的影响，我们还要关注一下它的空间差异，城市内不同区域，强度也是有不同的，比如人口，建筑物密度最大，工商业最集中的地区，热岛效应也就最明显。那要如何减缓“城市热岛效应呢”？我们从它的成因入手，就能找到答案。第一、人类活动排放的废热——利用多种途径降低人类活动排放的废热，如：提高能源利用率、使用清洁能源等；第二、下垫面的原因——采用新的城市规划和设计理念、尽量增加城市里绿地、湿地这种自然类的下垫面的面积等；第三、城市的大气污染，会造成部分时段气温的升高——通过优化产业结构、加大技术投入等措施，尽可能减少人类对大气的污染。在说完热岛效应后，我们顺便提一下和它相关的“雨岛效应”。
对多个大城市的研究发现，城市降水量一般比周边郊区多5%~10%，那这种现象就称为“雨岛效应”。为何那么会这样呢？还记得降水的三个条件吗？应该是有上升气流、有充足的水汽、还有凝结核（也就是灰尘、杂质）。- 首先由于城市的热岛效应，在这个热力环流中市区内的上升气流强，有利于云的形成，第一点get；
- 再加上，城区空气中灰尘杂质等凝结核多，那第三点也get；这么看，如果水汽条件也满足的话，降水是比较容易发生的；
- 而且，城市的地面比较复杂，有大量建筑物，相对郊区，地表摩擦力更大，这就使得天气系统在市区的移动速度会减慢，云层在市区滞留时间会更长。
那以上这些因素的共同作用，就形成了“城市雨岛效应”。“城市雨岛效应”一般集中出现在汛期和暴雨发生的时候，比较容易形成大面积积水，甚至在城市里造成区域性的内涝。说到这儿，咱们就发现了，其实“热岛”效应和“雨岛”效应，本质上来说，就是人类活动对局部地区的气候所造成的影响，城市规模越大，人类活动越多，这两种效应也就越明显。了解它们，对于人类改善城市规划，建设可持续发展的绿色、生态城市是具有非常重要的意义的。最后，我们再通过一组题来巩固一下今天学的内容。如果这期视频让你有所收获，记得在评论区告诉我们哦~ 例题
下图为“美国盐湖城热岛效应示意图”，运用大气的受热过程、热力环流相关知识和原理探究问题。据此回答下列问题：参考答案
1.C 【解析】读图可知，实线与虚线分别表示表面温度、空气温度，白天空气温度波动较小，夜晚空气温度波动较大，市区和郊区之间的空气温度差夜晚大于白天，C正确；市区的空气温度白天略高于夜晚，A错；市区的表面温度（地面温度）和空气温度的差值夜晚小于白天，B错；郊区的表面温度（地面温度）白天大于夜晚，D错。 2.B 【解析】从对流层空气的热源分析，地面是对流层大气的主要热源，对流层海拔越高气温越低，地面温度大于空气温度，B正确。大气削弱作用会使到达地面的太阳辐射减弱，使地面温度低，气温也随之降低，A错；C、D都是地面温度升高的原因，空气温度也随之升高，并非是地面温度高于空气温度的主要原因，CD都错。
|
