什么是城市浑浊岛效应

如题所述

混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”。而尘埃等混浊物恰恰是云层中的水汽变成降雨最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,从而增加雨量。上海城市混浊岛效应具体表现在大气质量的市区和郊区差异,低云量及以低云量为标准的阴天日数分布和太阳辐射混浊因子的地区差异等。

混浊岛效应 - 主要有四个方面的表现
(1)城市大气中的污染物质比郊区多。
(2)低云量和以低云量为标准的阴天日数远比郊区多,城市大气中因凝结核多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,
(3)混浊度强:城市大气中因污染物和低云量多,使日照时数减少,太阳直接辐射(S)大大削弱,而因散射粒子多,其太阳散射辐射(D)却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度(又称混浊度因子turbidity foctor)的地区分布上,城区明显大于郊区。
(4)城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多,它们对光线有散射和吸收作用,有减小能见度的效应。当城区空气中二氧化氮NO2浓度极大时,会使天空呈棕褐色,在这样的天色背景下,使分辨目标物的距离发生困难,造成视程障碍。此外城市中由于汽车排出废气中的一次污染物——氮氧化合物和碳氢化物,在强烈阳光照射下,经光化学反应,会形成一种浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾,能导致城市能见度恶化。美国洛杉矶、日本东京和我国兰州等城市均有此现象。

混浊岛效应 - 背景资料
据有关资料显示,2005年9月,由于地处广阔的低压区,香港地区暴雨连场,先后发生10宗山泥倾斜和18宗严重水浸事件。据香港天文台统计,暴雨期间,香港大部分地区均为100毫米左右的降雨,其中港岛(市区)大部分地区降雨量超过200毫米,最高的达250毫米以上。近年来,这种城市市区降水量明显大于郊外的现象越来越突出。为什么老天对城市“情有独钟”?对此,气象专家解释说,一个地方的降水量的多少,首先取决于大气环流,但雨带的位置还不能解释一切。因为上述情况,都是在同一雨带内市区的降水量大于市郊,这说明城市本身的环境状况对降水也有重大影响。研究发现,“热岛”效应、“混浊岛”效应和地区状况,都会对城市雨量大小产生影响,其中最值得注意的是城市“混浊岛”效应。 此外,由于市区建筑物集中
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第1个回答  2021-06-04
混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”。而尘埃等混浊物恰恰是云层中的水汽变成降雨最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,从而增加雨量。上海城市混浊岛效应具体表现在大气质量的市区和郊区差异,低云量及以低云量为标准的阴天日数分布和太阳辐射混浊因子的地区差异等。
混浊岛效应 - 主要有四个方面的表现
(1)城市大气中的污染物质比郊区多。
(2)低云量和以低云量为标准的阴天日数远比郊区多,城市大气中因凝结核多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,
(3)混浊度强:城市大气中因污染物和低云量多,使日照时数减少,太阳直接辐射(S)大大削弱,而因散射粒子多,其太阳散射辐射(D)却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度(又称混浊度因子)的地区分布上,城区明显大于郊区。
(4)城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多,它们对光线有散射和吸收作用,有减小能见度的效应。当城区空气中二氧化氮NO2浓度极大时,会使天空呈棕褐色,在这样的天色背景下,使分辨目标物的距离发生困难,造成视程障碍。此外城市中由于汽车排出废气中的一次污染物——氮氧化合物和碳氢化物,在强烈阳光照射下,经光化学反应,会形成一种浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾,能导致城市能见度恶化。
第2个回答  2021-06-04
混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”。而尘埃等混浊物恰恰是云层中的水汽变成降雨最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,从而增加雨量。上海城市混浊岛效应具体表现在大气质量的市区和郊区差异,低云量及以低云量为标准的阴天日数分布和太阳辐射混浊因子的地区差异等。[1]
形成
投射到地表的太阳辐射,可以分为两部分:一部分是以平行光线方式射来的直接阳光,称为太阳直接辐射s;另一部分是太阳辐射经过地球大气圈时,因为受到空气分子、悬浮颗粒物和云粒的散射作用而向四面八方散射出的光亮,称为散射辐射D。在相同强度的太阳辐射下,混浊空气中的散射粒子多,其散射辐射比干洁空气强,直接辐射则大为削弱。气象学者乃以D/S表示大气的混浊度(又称混浊度因子)。城市中因工业生产、交通运输和居民炉灶等排放出的烟尘污染物比郊区多。这些污染物又大都是善于吸水的凝结核。城市中垂直湍流比较强,因此有利于低云的发展。大量观测资料证明,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,大气的混浊度显著大于郊区。以上海为例,根据近27年的辐射资料统计平均上海台的混浊度D/S为1.17。比同时期十个郊区站的混浊度D/S平均要大15.8%。在上海混浊度分布图上,城区呈现出一个明显的混浊岛,在国外许多城市都有类似现象。
主要表现
(1)城市大气中的污染物质比郊区多。
(2)低云量和以低云量为标准的阴天日数远比郊区多,城市大气中因凝结核多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,
(3)混浊度强:城市大气中因污染物和低云量多,使日照时数减少,太阳直接辐射(S)大大削弱,而因散射粒子多,其太阳散射辐射(D)却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度(又称混浊度因子turbidity foctor)的地区分布上,城区明显大于郊区。
(4)城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多,它们对光线有散射和吸收作用,有减小能见度的效应。当城区空气中二氧化氮NO2浓度极大时,会使天空呈棕褐色,在这样的天色背景下,使分辨目标物的距离发生困难,造成视程障碍。此外城市中由于汽车排出废气中的一次污染物——氮氧化合物和碳氢化物,在强烈阳光照射下,经光化学反应,会形成一种浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾,能导致城市能见度恶化。美国洛杉矶、日本东京和我国兰州等城市均有此现象。[2]
影响
一、减少城市日照
二、降低能见度
飘尘浓度愈大,混浊岛效应愈明显,市区能见度下降愈大。
三、出现低湿的城市“浊雾”
市区由于大气污染,低空吸水性核丰富,往往在相对湿度不到100%,甚至在90%以下时亦有“浊雾”出现。
四、市区降水酸度及酸雨频率大于郊区
第3个回答  2021-06-04
效应

混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”。

城市浑浊岛效应:是指由于城市大气中的污染物质比郊区多,凝结核也多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,因此造成城市的日照时数减少,太阳直接辐射大大削弱,其能见度也小于郊区的现象。

而尘埃等混浊物恰恰是云层中的水汽变成降雨最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,从而增加雨量。上海城市混浊岛效应具体表现在大气质量的市区和郊区差异,低云量及以低云量为标准的阴天日数分布和太阳辐射混浊因子的地区差异等。

主要表现

(1)城市大气中的污染物质比郊区多。(2)低云量和以低云量为标准的阴天日数远比郊区多,城市大气中因凝结核多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强, (3)混浊度强:城市大气中因污染物和低云量多,使日照时数减少,太阳直接辐射(S)大大削弱,而因散射粒子多,其太阳散射辐射(D)却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度(又称混浊度因子turbidity foctor)的地区分布上,城区明显大于郊区。(4)城区的能见度小于郊区。

混浊岛效应- 下垫面和人类活动对城市气候的影响

下垫面是气候形成的重要因素, 是指在热量、动量和水汽交换过程中与大气相互作用的地球表面(土壤、草地、水体等),下垫面性质对大气温度、湿度、风等有很大影响。城市气候的形成与原有下垫面性质改变和人类活动强度密切相关,城市下垫面是导致城市气候形成的直接原因。从景观生态学的角度看,各种类型的城市下垫面(包括人工建筑、水面、绿地等)的空间形态和结构布局构成了城市的景观格局,其特征一般可从景观组分和景观格局两个层次分析。景观组分层次的研究强调某种下垫面类型对大气环境影响的物理效应;而景观格局层次的研究更注重景观组分的空间组合效应,包括若干下垫面斑块的组合效应及整个城市景观的布局效应。另外,城市化的推进加剧了土地利用方式和密集的社会经济活动,导致城市能源消耗和人为释放热量的增大,对气候产生了重大的影响。



混浊岛效应- 对日照、能见度、云量和雾的影响

城市日照时数的多寡取决于纬度、季节和大气透明度。同一城市日照时数城郊差异的时空变化则主要取决于大气透明度。随着城市的发展,年平均日照时数和日照百分率逐渐减少。如20世纪70年代与20世纪60年代相比,浙江省义乌市区的日照时数和日照百分率降低幅度很小;20世纪80年代以后明显减少,原因是小商品市场发展很快带动了城市规模迅速扩大,交通运输和工业耗能迅猛增加,加上缺乏完善的污染防治措施和设备,空气污染物日益增多,大气透明度降低。香港天文台对能见度低于8 km的逐小时计算,在剔除了雾、薄雾、雨及95%以上的高湿天气后,能见度在1968―2006年期间有变差的趋势。低能见度出现在1968―1987年期间为53小时,但1988―2006年期间增加到595小时。

随着城市的发展,城市总云量和低云量也有逐渐增多的趋势。一方面在同一时期城市云量比郊区多,另一方面在同一城市随着城市的发展,低云量越来越多。城市发展对雾的产生存在双重影响。一方面随着城市的发展大气凝结核增多,大风和静风日数减少,小风或微风日数增多,有利于雾的形成;另一方面由于“热岛”与“干岛”效应不断加强,又不利于雾的形成。城市发展是否有利于雾的形成要看哪方面占优势。众多观测和研究表明在城市发展早期雾日多于乡村,当城市发展到一定程度,由于“热岛”和“干岛”效应加强,雾日数趋向于减少。

城市湿岛效应



湿岛的种类有凝露湿岛、雨天湿岛、雾天湿岛、结霜湿岛和雪天湿岛等

雾天湿岛常是在有雾时,雾滴与周围空气间进行水分交换,市区较暖,饱和水汽压较高,能容纳的水汽量较郊区为多,形成雾天湿岛。

结霜湿岛是市区有强热岛时,结霜量小于郊区,空气中的水汽压比郊区大,形成结霜湿岛。

雪天湿岛的形成与雨天湿岛相似,但因气温低、热岛效应小和风速稍大等,其湿岛强度较弱。

城市湿岛效应和热岛效应不同,是城市中湿度反常小于周围地区的现象。由于城市中植物稀少,所以蒸腾作用减弱,降水全部流入地下,所以空气中湿度减少。本回答被网友采纳
第4个回答  2021-06-04
热岛是指城郊之间气温的差值。强热岛的温度比郊区高5℃以上,热岛高3~5℃,次强热岛高3℃以下。它除了带来酷热的天气,还加重了城市的污染——由于热岛的存在,城市空气中悬浮着大量的烟、尘,容易形成朦胧的“浑浊岛”。
城市有五岛效应:热岛效应,干岛效应,湿岛效应,雨岛效应和浑浊岛效应.  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.
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