城市热岛环流,是
气象名词。
城市人口集中、工业发达,居民生活、
工业生产和汽车等交通工具每天要消耗大量的石油、天然气等
化石燃料,释放出大量的
废热,导致城市的气温高于
郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。
为了减轻城市的大气污染,在城市规划时,一定要注意研究城区上升气流到郊区下沉的距离。一方面将污染严重的工业企业布局在下沉距离之外,避免这些工厂排出的污染物从近地面流向城区,另一方面,应将卫星城建在城市热岛环流之外,以免相互污染。除此之外,应当在城市与乡村之间多植树造林,在下沉气流从近地面流向城市中心的过程中削弱污染。
上海是个
特大城市,只要没有较大的风,而城市
热岛又很明显(晴天时,热岛环流也是很明显的)。例如,1980年12月7日上海热岛很强,此时市区北部的
宝钢和
闵行在500米以下都吹偏北风,市区南部的龙华从地面到600米都是偏南风,即向市中心辐合。但在高空,宝钢、闵行在700米高度处开始转为南风,龙华则从900米高度开始变为北风,即形成了一个低层向市中心辐合,而高层从市中心向外辐散的完整热岛
环流圈。从安放在市中心的气温自记仪器的自记纸上,常常可以发现
气温变化曲线在夜间有一个个好似
冷锋过境似的气温陡降现象。这就是冷凉的乡村风入侵城市的见证。从这里也可以知道城市热岛环流不是连续均匀地流动的,而是有明显的
阵性。
城市里还有一种范围更小的风系,可以叫做“汽车风”。这是由于马路中央线两侧连续驶过相反方向高速车辆所造成。例如,1988年1月15日,
广州市风速很小,日
平均风速仅0.69米/秒。在南北走向的
人民南路上,受不同方向车流的影响,在3米高的
测点上,街道西侧盛行偏北风,
西北风加上西北偏西风的频率和达到79.1%;东侧则盛行偏南风,东南和东南
偏东风的频率和更高达86.9%。这一天汽车风共出现20-22小时之久。但这种汽车风不仅水平范围很小,而且会随离地高度增高而迅速消失。乡村风的成因和汽车风是不同的。前者是热力作用造成的,风速决定于城乡温差,而后者是机械
摩擦作用所造成。
汽车流量减小,或者车速减慢,汽车风就停了。
由于
城市热岛的存在,引起空气在城市上升、在郊区下沉,在城市与郊区间形成了小型的热力环流,称之为城市热岛环流。近
地面风由郊区吹向城市。
首先,是城市
下垫面(大气底部与地表的接触面)特性的影响。城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等,改变了下垫面的热属性。城市地表
含水量少,热量更多地以
显热形式进入空气中,导致空气升温。同时城市地表对
太阳光的
吸收率较自然地表高,能吸收更多的
太阳辐射,进而使空气得到的热量也更多,温度升高。如夏天里,草坪温度32℃、
树冠温度30℃的时候,水泥地面的温度可以达到57℃,柏油马路的温度更高达63℃,这些高温物体形成巨大的热源,烘烤着周围的大气和我们的
生活环境,怎么能不热呢?
第二个主要原因是
城市大气污染,城市中的机动车辆、
工业生产以及大量的人群活动,产生了大量的
氮氧化物、
二氧化碳、粉尘等,这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的能量,产生众所周知的
温室效应,引起大气的进—步升温。
第四个原因是,城市里的自然下垫面减少了城市的建筑、广场、道路等等大量增加,绿地、水体等自然因素相应减少,放热的多了,吸热的少了,缓解
热岛效应的能力就被削弱了。
由于城市热岛环流的出现,城区工厂排出的污染物随上升气流而上升,笼罩在城市上空,并从高空流向郊区,到郊区后下沉。
下沉气流又从近地面流向
城市中心,并将郊区工厂排出的污染物带入城市,造成
二次污染,使城市的空气污染更加严重。
5、倡导公交优先,尽量乘坐公交车,减少汽车等交通工具的能源
消耗量。