为什么郊区大雾而市区里却没有雾,这都源于城市的“热岛效应”

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城市是人类从事生产和生活活动而聚居的场所,是人类文明高度集中的场所,和乡村聚落相比,城市聚落的人口数量更多,人口更为密集。在城市中,人类主要从事非农产业,也就是第二和第三产业,人类在城市建设的过程中,会极大的改变所在地区的地形、地貌、自然植被、河流水文、气候等自然要素。

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“雾”和城市“热岛效应”

随着城市的建设发展,为了便于建设,我们会改变城市所在地区的地形,使得地形趋于平坦。地表的植被会从自然植被,逐步演化为城市景观植被。天然的河流在人类城市的开发建设中,可能被截断、取直、填埋等而演变成城市景观之一。此外,人类在建设城市的过程中,也逐步改变了城市所在区域的“小气候”。

大雾笼罩的上海陆家嘴

在城市对气候的影响方面,我们会有一些生活经历,比如,在一个秋季或者是春季晴朗的早晨,我们驾车从城市里出发,天气不错,能见度很好,但是,当我们开车进入郊区的时候,会发现有大雾的出现。也就是说,有很多时候郊区有大雾,而市区里却没有雾,这中现象的发生都源于城市的“热岛效应”。

城市热岛效应示意图

所谓“热岛效应”是指一个区域的气温高于周围地区的现象,而城市由于人口集中,人类活动频繁,释放更多的人为热量,而且城市的道路、建筑等使得城市地表比热较小,升温较快。从而造成了同一时间城市市区的气温明显高于周围郊区的气温,高温的城市犹如汪洋大海中的岛屿,我们就称为“城市热岛效应”。

北京市热岛监测图

由于,在一天中的任何时刻,市区的温度总是高于周围郊区的温度,所以“城市热岛效应”是始终存在的。而“雾”的形成,一般需要以下几个条件,首先是大气中要有充足的水汽,其次是相对的静风条件(空气流动弱),再次是要快速的降温使得空气中的水汽得以凝结出来而形成雾。很显然,市区内由于热岛效应,很难符合快速的降温这一条件,所以在市区内就很难看到大雾了。

城市热岛效应温度变化曲线示意图

此外,由于城市的热岛效应,使得城市市区气温较高,空气受热膨胀多做上升运动,而郊区由于气温较低,空气冷却收缩多做下沉运动,在近地面郊区形成高压,而市区形成低压,近地面空气会从郊区流向市区,而高空的空气会从市区上空流向郊区上空,形成一个热力环流,我们称为“城市风”。最后,由于市区空气做上升运动,水汽容易凝结产生降水,因而市区内的降水量一般比郊区要多。

热岛效应

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