五岛效应

气象学中的概念
五岛效应(Five island effect)是指城市的热岛效应,干岛效应,湿岛效应,雨岛效应和浑浊岛效应。应用学科为气象学

简介

根据设在城区和其周围郊区的气象站同时间观测资料表明,城市气候与郊区相比有“热岛”、“干岛”、“湿岛”、“浑浊岛”和“雨岛”等“五岛”效应。除了大家熟悉的“热岛”,“干岛”指城市水汽压的平均值与同时期周围郊区平均水汽压相比较,城区低于郊区,呈现出“城市干岛”效应。“湿岛”指城区平均水汽压高于同时刻的郊区平均水汽压,出现明显的“城市湿岛”。“浑浊岛”指由于城市工业生产、交通运输和居民炉灶等排放出的烟尘污染物比郊区多,造成城区的低云量多于附近郊区,这就使得城市的散射辐射比郊区强,直接辐射比郊区弱,大气的浑浊度显著大于郊区。

热岛

一个地区的气温高于周围地区的现象。用两个代表性测点的气温差值(即热岛强度)表示。城市热岛效应就是一种城市气温比郊区高的现象。随着城市规模的迅速扩大,城市的热岛效应越来越明显。而它的形成,一方面是在现代化的大城市中,除了数百万人日常生活所发出的热量,还有工业生产、交通工具散发的大量热量。另一方面,城市的建筑群和柏油路面热容量大,反射率小,能有效地储存太阳辐射热。据估算,城市白天吸收储存的太阳能比乡村多80%。到了晚上,城市降温缓慢,因此夏季前半夜便仍感闷热。城市热岛效应就是城市化的发展导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。在气象学近地面大气等温线图上,郊外的广阔地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿。由于这种岛屿代表着高温的城市区域,所以就被形象地称为“城市热岛”。热岛效应不仅使城市的气候发生了变化,还带来严重的污染,成为影响城市环境质量的重要因素。近些年,随着城市建设的高速发展,热岛效应也愈发明显。概括起来,城市热岛的形成主要有四个原因:首先是人工建筑物的影响,如混凝土、柏油路面以及各种建筑墙面。这些人工建筑物吸热快而热容小,在相同的太阳辐射条件下,其表面温度明显高于绿地和水面。其次是城市大气污染。城市中机动车辆、工业生产及人群活动产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉尘等,这些物质可以吸收环境中热辐射的能量,产生众所周知的“温室效应”,从而引起大气的进一步升温。三是人工热源的影响。日益增加的工厂、汽车、空调、冰箱等人工排热器在消耗掉大量能源的同时,还在不停地向外“倾泻”着热量,使城市的“体温”一再升高。四是城市绿地和水体的减少。随着城市中建筑、广场和道路的大量增建,绿地、水体等自然因素却相应减少,吸热少了,缓解热岛效应的能力自然就被削弱了。