冷島效應(yīng)形成的根本原因
冷島效應(yīng)形成的根本原因
你聽(tīng)說(shuō)過(guò)冷島效應(yīng)嗎?觀測(cè)結(jié)果表明，綠洲農(nóng)田上不同高度層的氣溫，晝夜均比附近的戈壁顯著要低，最高氣溫甚至可低30℃左右，蒸發(fā)量約小一半。這說(shuō)明綠洲在夏季相對(duì)于周?chē)h(huán)境(戈壁或沙漠)是一個(gè)冷源和濕源，即相對(duì)獨(dú)立的“冷島”。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹冷島效應(yīng)的相關(guān)知識(shí)。
形成冷島效應(yīng)的根本原因
產(chǎn)生冷島效應(yīng)的原因，是由于戈壁沙漠較綠洲的比熱小，在陽(yáng)光照射下地面增溫比綠洲快得多，戈壁沙漠上空被加熱的暖空氣，通過(guò)局地環(huán)流作用輸送到綠洲上空，形成一個(gè)上熱下冷的逆溫層，使下層冷空氣以保持穩(wěn)定，于是形成了一個(gè)比較涼爽、濕潤(rùn)的小氣候。這種特殊的氣象效應(yīng)，稱(chēng)為綠洲的“冷島效應(yīng)”
冷島效應(yīng)的特性
綠洲上空的這種效應(yīng)，使湍流發(fā)展較弱，抑制了植物的蒸騰和地面的蒸發(fā)，非常有利于植物的生長(zhǎng)。這對(duì)于我國(guó)西北干旱地區(qū)的綠洲節(jié)約水源、種草種樹(shù)和發(fā)展農(nóng)業(yè)，是很有利的。
冷島效應(yīng)的簡(jiǎn)介
觀測(cè)結(jié)果表明，綠洲農(nóng)田上不同高度層的氣溫，晝夜均比附近的戈壁顯著要低，最高氣溫甚至可低30℃左右，蒸發(fā)量約小一半。這說(shuō)明綠洲在夏季相對(duì)于周?chē)h(huán)境(戈壁或沙漠)是一個(gè)冷源和濕源，即相對(duì)獨(dú)立的“冷島”。夏季綠洲、湖泊的最高氣溫比其毗鄰的沙漠戈壁低30℃左右，水分的蒸發(fā)量要少一半，幾乎和沿海濕潤(rùn)地區(qū)差不多。其原因是由于沙漠戈壁和綠洲、湖泊對(duì)于太陽(yáng)輻射的反射率不同，在白晝陽(yáng)光輻射下，沙漠戈壁干燥地面強(qiáng)烈增溫，通過(guò)大氣的干流作用，暖空氣被帶到綠洲、湖泊上空，形成一個(gè)上熱下冷的逆溫層，上下層空氣間的熱交換難以進(jìn)行，下層冷空氣塊得以保持穩(wěn)定，因而形成一個(gè)濕潤(rùn)、涼爽的小氣候。這種現(xiàn)象就稱(chēng)之為“冷島效應(yīng)”。這種“冷島效應(yīng)”在干旱地區(qū)的湖泊(包括水庫(kù))、綠洲地帶普遍存在。
城市熱島效應(yīng)
城市人口密集、工廠及車(chē)輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建筑結(jié)構(gòu)及下墊面特性的綜合影響等是其產(chǎn)生的主要原因。熱島強(qiáng)度有明顯的日變化和季節(jié)變化。日變化表現(xiàn)為夜晚強(qiáng)、白天弱，最大值出現(xiàn)在晴朗無(wú)風(fēng)的夜晚，上海觀測(cè)到的最大熱島強(qiáng)度達(dá)6℃以上。
季節(jié)分布還與城市特點(diǎn)和氣候條件有關(guān)，北京是冬季最強(qiáng)，夏季最弱，春秋居中，上海和廣州以10月最強(qiáng)。年均氣溫的城鄉(xiāng)差值約1℃左右，如北京為0.7～1.0℃，上海為0.5～1.4℃，洛杉磯為0.5～1.5℃。城市熱島可影響近地層溫度層結(jié)，并達(dá)到一定高度。
城市全天以不穩(wěn)定層結(jié)為主，而鄉(xiāng)村夜晚多逆溫。水平溫差的存在使城市暖空氣上升，到一定高度向四周輻散，而附近鄉(xiāng)村氣流下沉，并沿地面向城市輻合，形成熱島環(huán)流，稱(chēng)為“鄉(xiāng)村風(fēng)”，這種流場(chǎng)在夜間尤為明顯。城市熱島還在一定程度上影響城市空氣濕度、云量和降水。對(duì)植物的影響則表現(xiàn)為提早發(fā)芽和開(kāi)花、推遲落葉和休眠。
城市熱島效應(yīng)是城市氣候中典型的特征之一。它是城市氣溫比郊區(qū)氣溫高的現(xiàn)象。城市熱島的形成一方面是在現(xiàn)代化大城市中，人們的日常生活所發(fā)出的熱量;另一方面，城市中建筑群密集，瀝青和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的熱容量(可吸收更多的熱量)，而反射率小，使得城市白天吸收儲(chǔ)存太陽(yáng)能比郊區(qū)多，夜晚城市降溫緩慢仍比郊區(qū)氣溫高。
城市熱島是以市中心為熱島中心，有一股較強(qiáng)的暖氣流在此上升，而郊外上空為相對(duì)冷的空氣下沉，這樣便形成了城郊環(huán)流，空氣中的各種污染物在這種局地環(huán)流的作用下，聚集在城市上空，如果沒(méi)有很強(qiáng)的冷空氣，城市空氣污染將加重，人類(lèi)生存的環(huán)境被破壞，導(dǎo)致人類(lèi)發(fā)生各種疾病，甚至造成死亡。
青藏高原的“熱島效應(yīng)”
近代地理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者之一、德國(guó)科學(xué)家洪堡1799-1804年間在南美洲安第斯山脈考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，赤道附近的高山雪線，比中緯度的青藏高原許多高山的雪線低200米左右。例如：貢嘎山西坡雪線高5100米左右，而靠近赤道的厄瓜多爾基多附近的高山雪線僅約4800米多一些。這不符合常理：由于赤道地區(qū)熱量較高，高山雪線通常應(yīng)該從赤道向兩極遞降，到極地附近降至海平面。
據(jù)此，洪堡提出了青藏高原的“熱島效應(yīng)”理論：對(duì)流層大氣的主要直接熱源是地面，或稱(chēng)“下墊面”，青藏高原由于下墊面大面積抬升，故其熱量較同緯度、同海拔高度的其它地區(qū)高得多，甚至比赤道附近的同海拔地區(qū)也要高得多。
青藏高原的“熱島效應(yīng)”對(duì)環(huán)境的多要素影響極大，如冰川、生物等。例如，貢嘎山南坡的垂直自然帶和緯度相當(dāng)?shù)亩朊忌较啾蓉S富得多，許多樹(shù)木的分布界線也設(shè)于峨眉山，就是這個(gè)原理。
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