城市气候特征及其成因.ppt

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1、城市气候§3-1城市化对气候影响的机制§3-2城市热岛效应§3-3城市大气水分效应§3-4城市风的特征§3-5城市主要气象灾害及防御§3-1城市化对气候影响的机制一.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。一.城市气候的基本特征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3、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

2、气多湍流运动，有城市环流和城市风3、城市气候的基本特征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）降水二、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比热、热容量、导热率、吸热、反射、蓄热能力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蒸发、蒸腾、凝结、透水、贮水贮藏水分能力差，蒸发（蒸腾）比郊区小；下垫面粗糙度大，风速小，不利于

3、热量扩散。下垫面的动力学特性影响气流二、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：l影响城市空气透明度，减弱能见度l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，大气逆温辐射，地面不易冷却，城市气温比郊区高。l     为云、雾，降水提供了凝结核。二、城市化对气候影响的机制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：l改变了城市区域的能量平衡，形成城市热岛

4、l产生局地气候变化二、城市化对气候影响的机制4、广州人为因素对城市气温的关联度l影响广州市气温地各因素情况：建筑面积>人口规模>工业发展>交通运输轻工业>重工业货运>客运l从所影响的温度指标看：受认为因素影响的年均最低气温>年均最高气温>年均气温§3-2城市热岛效应一、城市热岛及表示方法1、城市热岛（heatislandeffet）效应：城市气温高于四周郊区气温的现象。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

5、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”。一、城市热岛及表示方法2、城市热岛强度：（△Tu-r）：城市气温与郊区同期（瞬时、日均、月均、年均等）气温差值的大小（或等温线间距）温度对比：①同一时段城市与郊区气温的对比；（测点：代表性，典型性）②城市发展过程中测站本身气温的前后对比；（以滤去气候变化的影响）二、城市热岛的时空分布特点1.空间分布l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l垂直

6、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，甚至出现负值二、城市热岛的时空分布特点2.时间分布l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l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季风气候区，秋冬季大，春夏季弱二、城市热岛的时空分布特点3、其他布规则变化l城市化程度越高，热岛强度越强；l热岛分布还因城市土地利用类型和下垫面性质不同而异；l区域气候条件也有影响；l城市热岛还与下垫面形状有关；l因天气气象条件和人为因素不同出

7、现非周期性变化。三、城市热岛形成的条件主要是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要大得3、城市户的建筑物、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，不利于热量的扩散四、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：l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。（有利）l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

8、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。§3-3城市大气水分效应一、城市空气湿度1、城市干岛：城区的绝对湿度和相对湿度都比郊区小。2、城市湿岛：夜间（静风或小风）城区水汽含量比郊区大的“城市湿岛”现象