冷岛效应形成的根本原因

发布时间:2016-11-07 16:44

你听说过冷岛效应吗?观测结果表明,绿洲农田上不同高度层的气温,昼夜均比附近的戈壁显著要低,最高气温甚至可低30℃左右,蒸发量约小一半。这说明绿洲在夏季相对于周围环境(戈壁或沙漠)是一个冷源和湿源,即相对独立的“冷岛”。下面由小编为你详细介绍冷岛效应的相关知识。

冷岛效应形成的根本原因

产生冷岛效应的原因,是由于戈壁沙漠较绿洲的比热小,在阳光照射下地面增温比绿洲快得多,戈壁沙漠上空被加热的暖空气,通过局地环流作用输送到绿洲上空,形成一个上热下冷的逆温层,使下层冷空气以保持稳定,于是形成了一个比较凉爽、湿润的小气候。这种特殊的气象效应,称为绿洲的“冷岛效应”

冷岛效应的特性

绿洲上空的这种效应,使湍流发展较弱,抑制了植物的蒸腾和地面的蒸发,非常有利于植物的生长。这对于我国西北干旱地区的绿洲节约水源、种草种树和发展农业,是很有利的。

冷岛效应形成的根本原因

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城市热岛效应

城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因。热岛强度有明显的日变化和季节变化。日变化表现为夜晚强、白天弱,最大值出现在晴朗无风的夜晚,上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。

季节分布还与城市特点和气候条件有关,北京是冬季最强,夏季最弱,春秋居中,上海和广州以10月最强。年均气温的城乡差值约1℃左右,如北京为0.7~1.0℃,上海为0.5~1.4℃,洛杉矶为0.5~1.5℃。城市热岛可影响近地层温度层结,并达到一定高度。

城市全天以不稳定层结为主,而乡村夜晚多逆温。水平温差的存在使城市暖空气上升,到一定高度向四周辐散,而附近乡村气流下沉,并沿地面向城市辐合,形成热岛环流,称为“乡村风”,这种流场在夜间尤为明显。城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水。对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。

城市热岛效应是城市气候中典型的特征之一。它是城市气温比郊区气温高的现象。城市热岛的形成一方面是在现代化大城市中,人们的日常生活所发出的热量;另一方面,城市中建筑群密集,沥青和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量(可吸收更多的热量),而反射率小,使得城市白天吸收储存太阳能比郊区多,夜晚城市降温缓慢仍比郊区气温高。

城市热岛是以市中心为热岛中心,有一股较强的暖气流在此上升,而郊外上空为相对冷的空气下沉,这样便形成了城郊环流,空气中的各种污染物在这种局地环流的作用下,聚集在城市上空,如果没有很强的冷空气,城市空气污染将加重,人类生存的环境被破坏,导致人类发生各种疾病,甚至造成死亡。

青藏高原的“热岛效应”

近代地理学的开创者之一、德国科学家洪堡1799-1804年间在南美洲安第斯山脉考察时发现,赤道附近的高山雪线,比中纬度的青藏高原许多高山的雪线低200米左右。例如:贡嘎山西坡雪线高5100米左右,而靠近赤道的厄瓜多尔基多附近的高山雪线仅约4800米多一些。这不符合常理:由于赤道地区热量较高,高山雪线通常应该从赤道向两极递降,到极地附近降至海平面。

据此,洪堡提出了青藏高原的“热岛效应”理论:对流层大气的主要直接热源是地面,或称“下垫面”,青藏高原由于下垫面大面积抬升,故其热量较同纬度、同海拔高度的其它地区高得多,甚至比赤道附近的同海拔地区也要高得多。

青藏高原的“热岛效应”对环境的多要素影响极大,如冰川、生物等。例如,贡嘎山南坡的垂直自然带和纬度相当的峨眉山相比丰富得多,许多树木的分布界线也设于峨眉山,就是这个原理。

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