城市生态学第3章城市气候特征

《城市生态学第3章城市气候特征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、回顾：第2章城市生态系统第一节　近代城市特点(城市由大量物质要素所构成；环境对城市的发展有重要的影响)第二节城市生态系统（城市生态系统的的组成结构、特点；城市生态系统的功能，包括能流、物流和信息流；城市生态系统的平衡和调控）下列（  ）不是城市生态系统物质循环的特点。A．所需物质对外界有依赖性B．物质既有输人又有输出C．生活性物质远远大于生产性物质D．物质循环中产生大量废物城市生态系统的调控机制是（  ）。A．通过自然选择的负反馈为主B．通过自然选择的正反馈为主C．通过人工选择的负反馈为主D．通过人工选择的正反馈为主第三章城市气候特征第1节  城市的热量第2节城市的

2、水第3节城市与风气候是生物生存所不可缺少的生态因子之一。城市气候是在区域气候的背景下，经城市化后，在人类活动的影响下形成的一种局地气候。城市气候对城市居民的生存与发展有着各种直接或间接的影响。是城市生态环境的重要组成部分。因城市建设与发展，下垫面、空气成分发生变化，增加了人为热与人为水汽，使城市内部许多气候要素发生变化，与周围郊区产生了差别，表现出明显的城市气候特征。城市气候所涉及的范围主要包括三个部分即:城市覆盖层、城市边界层和市尾烟气层。第1节城市的热量一、城市的太阳辐射及日照（一）太阳辐射强度I=I0PmI为通过m个单位厚度大气层后的辐射强度；I0为大气上界太阳

3、辐射强度（太阳常数=1325.8~1395.6w/m2）；P为大气透明系数，P=1表明大气完全透明，P=0为完全不透明，一般情况下大气透明度为0.6-0.7；m为太阳辐射经过的大气层厚度，又称大气光学质量，取太阳在天顶时所通过的大气层厚度为1.0。m=1/sin(h)如下图：一、城市的太阳辐射及日照二、城市热量大气层厚度与太阳高度角的关系m=1/sin(h)城郊太阳辐射差异城市人口集中，活动强度和频度大，排放进空气的污染物浓度大城市空气混浊透明度小直接辐射少散射辐射多城市的总辐射一般比郊区少一年中由于太阳高度角随季节、时间周期性变动，太阳辐射透过的大气层厚度

4、有所不同，在中、高纬度地区，城、郊太阳辐射强度的差异也有明显的周期性变化。冬季的太阳高度角最小，又值采暖季节，城市空气污染较重，大气透明系数小，城郊间太阳辐射强度的差异最大。（二）光　质太阳辐射透过大气层过程中，光波越短越容易被散射，而长波光线则透射较强。城市上空大气透明系数较小，较多的短波在经过大气层后被散射，达到地面的短波比例较少，而长波比例有所增加。据报导，太阳辐射中可见光部分在城市地区也有所减弱。（三）日照城市日照总时数和日照百分率小于乡村1大气污染物多,云雾多,透明度小;2热岛效应所引起的对流云经常出现城市内部日照地区差异明显此为建筑物遮阴所致,主要取决于街

5、道走向,及建筑群高度与街道宽度之比:H/D北墙冬半年完全荫蔽,夏半年一天两次日照,但时间不长;南墙每天一次,但随太阳赤纬增加而减少西安(北纬34)街道可照时间(h)H:建筑群高度,D:街道宽度二、城市热量（一）净辐射地表面由于吸收太阳总辐射而获得热量，但又通过地面的反射，地面辐射等方式失去热量。“收入”与“支出”的辐射量之差，称为辐射差额，又称净辐射。净辐射直接影响地面实际的热量状况.净辐射公式：Qm=Q（1-α）-E*Qm为净辐射；Q为太阳总辐射（直接辐射+散射辐射）；α为地面反射率；E*为有效辐射，是地面辐射与大气逆辐射之差值。城市因建筑物密度大且高低不一，相互

6、间往往经过多次反复反射和吸收，一般情况下，城市的地面反射率小于郊区。(反射率小意味着吸收率高)但在中、高纬度地区，冬季积雪和植物枯黄等原因，城、郊的反射率可能有较大变化。在有效辐射方面，因城市的温度偏高，地面长波辐射量较大，但因城市上空微尘较多，大气逆辐射又比郊区多，故二者相抵，城市的有效辐射与郊区差别甚微。综上所述，城市的总辐射比郊区少，但反射率较低，而城郊之间的有效辐射相差不大，故城市与郊区的净辐射一般无显著差别。Qm=Q（1-α）-E*（二）人为热现代城市的人口和各种生产、运输等活动高度集中，通过大量燃烧、呼吸等活动，在城市内所排放的大量人为热量。人为热在城市总

7、热量来源中所占的比重受城市的地理位置、城市性质、城市规模、人口密度、能源消耗以及气候、季节等因素影响。一般，在高纬度地区，采暖期长，耗能量大，人为热排放量也较大。由于纬度增加年净辐射量相对减少，故随纬度增加人为热在城市热量来源中所占的比例也随之增大，且有季节性变化，冬季的比重最高。城市名称纬度/°N人口密度/（人/km2)人为热/(w/m2)净辐射/(w/m2)莫斯科西柏林温哥华曼哈顿洛杉矶大阪香港新加坡56524940343522173009830536028810200014600373037001272119117212643425757931