人类活动对气候的影响.pdf

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1、.-人类活动对气候的影响人类活动对气候的影响人类活动对气候的影响有两种：一种是无意识的影响，即在人类活动中对气候产生的副作用；一种是为了某种目的，采取一定的措施，有意识地改变气候条件。在现阶段，以第一种影响占绝对优势，而这种影响以以下三方面表现得最为显著，即在工农业生产中排放至大气中的温室气体和各种污染物质，改变大气的化学组成；在农牧业开展和其它活动中改变下垫面的性质，如破坏森林和草原植被，海洋石油污染等等；在城市中的城市气候效应。自世界工业革命后的200 年间，随着人口的剧增，科学技术开展和生产规模的迅速扩大，人类活动对气候的这种不利影响越来越大。因此，必须加强研究力度，采取措施，有意识地规

2、划和控制各种影响环境和气候的人类活动，使之向有利于改善气候条件的方向开展。一改变大气化学组成与气候效应工农业生产排入大量废气、微尘等污染物质进入大气，主要有二氧化碳CO2、甲烷CH4、一氧比二氮N2O和氟氯烃化合物CFCS等。据确凿的观测事实证明，近数十年来大气中这些气体的含量都在急剧增加，而平流层的臭氧 O3。总量那么明显下降。如前所述，这些气体都具有明显的温室效应，在波长 9500 毫微米m及 12500-17000m 有两个强的吸收带，这就是 O3 及CO2 的吸收带。特别是 CO2 的吸收带，吸收了大约 70-90的红外长波辐射。地气系统向外长波辐射主要集中在 7000-13000m

3、波长围，这个波段被称为大气窗。上述 CH4、N2O、CFCS 等气体在此大气窗均各有其吸收带，这些温室气体在大气中浓度的增加必然对气候变比起着重要作用。大气中 CO2 浓度在工业化之前很长一段时间里大致稳定在约 28010.优选-.-10-3ml/L，但在近几十年来增长速度甚快，至1990 年已增至 34510-3ml/L，90年代以后，增长速大。图814图略给出美国哈威夷马纳洛亚站Mauna Loa19591993 年实测值的逐年变化。大气中 CO2 浓度急剧增加的原因，主要是由于大量燃烧化石燃料和大量砍伐森林所造成的。据研究排放入大气中的 CO2 有一局部约有50上下为海洋所吸收，另有一局

4、部被森林吸收变成固态生物体，贮存于自然界，但由于目前森林大量被毁，致使森林不但减少了对大气中CO2的吸收，而且由于被毁森林的燃烧和腐烂，更增加大量的 CO2 排放至大气中。目前，对未来 CO2 的增加有多种不同的估计，如按现在 CO2 的排放水平计算，在2025 年大气中 CO2 浓度为 4.2510-3mL/L 为工业化前的 1.55 倍。甲烷CH4 沼气是另一种重要的温室气体。它主要由水稻田、反刍动物、沼泽地和生物体的燃烧而排放入大气。在距今 200 年以前直到 11 万年前，CH4含量均稳定于 0.75-0.8010-3mL/L.近年来增长很快。1950 年 CH4 含量已增加到1.25

5、10-3mL/L，1990 年为 1.7210-3mL/L。Dlugokencky 等根据全球 23 个陆地定点测站和太平洋上 14 个不同纬度的船舶观测站观测记录，估算出近 10 年来全球逐年 CH4 在大气中混合比M的变化值如图 815图略所示。根据目前增长率外延，大气中 CH4 含量将在公元 2000 年达 2.010-3mL/L，2030 年和 2050年分别达 2.34 至 2.5010-3mL/L。一氧化二氮N2O向大气排放量与农田面积增加和施放氮肥有关。平流层超音速飞行也可产生 N2O。在工业化前大气中 N2O 含量约为 2.8510-3mL/L。1985年和 1990 年分别增

6、加到 3.0510-3mL/L 和 3.1010-3mL/L。考虑今后排放，预计到 2030 年大气中 N2O 含量可能增加到 3.5010-3-4.5010-3mL/L 之间，N2O除了引起全球增暖外，还可通过光化学作用在平流层引起臭平氧 O3 离解，破坏.优选-.-臭氧层。氟氯烃化合物CFCS是制冷工业如冰箱、喷雾剂和发泡剂中的主要原料。此族的某些化合物如氟里昂 11 CCl2F，CFC11 和氟里昂 12 CCl2F2，CFC12是具有强烈增温效应的温室气体。近年来还认为它是破坏平流层臭氧的主要因子，因而限制 CFC11 和 CFC12 生产巳成为国际上突出的问题。在制冷工业开展前，大气

7、中本没有这种气体成分。CFC11 在 1945 年、CFC12往存在 1935 年开场有工业排放。到 1980 年，对流层低层 CFC11 含量约为 16810-3mL/L 而 CFC12 为 28510-3mL/L，到 1990 年那么分别增至 28010-3mL/L 和48410-3mL/L，其增长是十分迅速的。图 816图略给出 CFC12 近数十年来的变化形势，其未来含量的变化取决于今后的限制情况。根据专门的观测和计算大气中主要温室气体的浓度年增量和在大气中衰变的时间如表 87图略所示。可见除CO2 外，其它温室气体在大气中的含量皆极微，所以称为微量气体。但它们的增温效应极强，而且年增

8、量大，在大气中衰变时间长，其影响甚巨。臭氧O3也是一种温室气体，它受自然因子太阳辐射中紫外辐射对高层大气氧分子进展光化学作用而生成 影响而产生，但受人类活动排放的气体破坏，如氟氯烃化合物、卤化烷化合物、N2O 和 CH4、CO 均可破坏臭氧。其中以CFC11、CFC12 起主要作用，其次是 N2O。图 817图略是各气候带纬向平均臭氧总量距平值的年际变比196-1985 年，由图可见，自80 年代初期以后，臭氧量急剧减少，以南极为例，最低值达-15，北极为5以上，从全球而言，正常情况下振荡应在土 2之间，据 1987 年实测，这一年达-4以上。从 60N-60S 间臭氧总量自1978年以来已由

9、平均为300多普生单位减少到1987年290单位以下，.优选-.-亦即减少了 3-4。从垂直变化而言，以15-20km 高空减少最多，对流层低层略有增加。南极臭氧减少最为突出，在南极中心附近形成一个极小区，称为南极臭氧洞。自 1979 年到 1987 年，臭氧极小中心最低值由 270 单位降到 150 单位，小于 240 单位的面积在不断扩大，说明南极臭氧洞在不断加强和扩大。在 1988年其 O3 总量虽曾有所上升，但到1989 年南极臭氧洞又有所扩大。1994 年 10 月4 日世界气象组织发表的研究报告说明，南极洲 3/4 的陆地和附近海面上空的臭氧已比十年前减少了 65还要多一些。但有资

10、料说明对流层的臭氧却稍有增加。大气中温室气体的增加会造成气候变暖和海平面抬高。根据目前最可靠的观测值的综合，自1885以来直到1985年间的100年中，全球气温已增加0.6-0.9。图 810图略中点出了 1860 年到 1985 年实际的气温变化对于 1985 年全球年平均气温的差值，说明全球增暖的趋势也是 0.8左右。1985 年以后全球地面气温仍在继续增加，多数学者认为是温室气体排放所造成的。图中列出三种不同情况温室气体的排放所产生的增温效应，从气候模式计算结果还说明此种增暖是极地大于赤道，冬季大于夏季。全球气温升高的同时，海水温度也随之增加，这将使海水膨胀，导致海平面升高。再加上由于极

11、地增暖剧烈，当大气中 CO2 浓度加倍后会造成极冰融化而冰界向极地萎缩，融化的水量会造成海平面抬升。实际观测资料证明，自 1880 年以来直到 1980 年，全球海平面在百年中已抬高了 10-12cm。据计算，在温室气体排放量控制在 1985 年排放标准情况下，全球海平面将以 5.5cm/10a 速度而抬高，到2030 年海平面会比 1985 年增加 20cm，2050 年增加 34cm，假设排放不加控制，到 2030 年，海平面就会比 1985 年抬升 60cm，2050 年抬升 150cm。.优选-.-温室气体增加对降水和全球生态系统都有一定影响。据气候模式计算，当大气中 CO2 含量加倍

12、后，就全球讲，降水量年总量将增加 7-11，但各纬度变化不一。从总的看来，高纬度因变暖而降水增加，中纬度那么因变暖后副热带干旱带北移而变干旱，副热带地区降水有所增加，低纬度因变暖而对流加强，因此降水增加。就全球生态系统而言，因人类活动引起的增暖会导致在高纬度冰冻的苔原局部解冻，森林北界会更向极地方向开展。在中纬度将会变干，某些喜湿润温暖的森林和生物群落将逐渐被目前在副热带听见的生物群落所替代、根据预测，CO2加倍后，全球沙漠将扩大 3，林区减少 11，草地扩大 11，这是中纬度的陆地趋于干旱造成的。温室气体中臭氧层的破坏对主态和人体安康影响甚大。臭氧减少，使到达地面的太阳辐射中的紫外辐射增加。

13、大气中臭氧总量假设减少1，到达地面的紫外辐射会增加 2，此种紫外辐射会破坏核糖核酸DNA以改变遗传信息及破坏蛋白质，能杀死 10m 水深的单细胞海洋浮游生物、减低渔产，以及破坏森林，减低农作物产量和质量，削弱人体免疫力、损害眼睛、增加皮肤癌等疾病。此外，由于人类活动排放出来的气体中还有大量硫化物、氮比物和人为尘埃，它们能造成大气污染，在一定条件下会形成酸雨，能使森林、鱼类、农作物及建筑物蒙受严重损失。大气中微尘的迅速增加会减弱日射，影响气温、云量 微尘中有吸湿性核和降水。二改变下垫面性质与气候效应人类活动改变下垫面的自然性质是多方面的，目前最突出的是破坏森林、坡地、干旱地的植被及造成海洋石油污

14、染等。.优选-.-森林是一种特殊的下垫面，它除了影响大气中 CO2 的含量以外，还能形成独具特色的森林气候，而且能够影响附近相当大围地区的气候条件。森林林冠能大量吸收太阳入射辐射，用以促进光合作用和蒸腾作用，使其本身气温增高不多，林下地表在白天因林冠的阻挡，透入太阳辐射不多，气温不会急剧升高，夜晚因有林冠的保护，有效辐射不强，所以气温不易降低。因此林气温日年较差比林外裸露地区小，气温的大陆度明显减弱。森林树冠可以截留降水，林下的疏松腐植质层及枯枝落叶层可以蓄水，减少降雨后的地表径流量，因此森林可称为绿色蓄水库。雨水缓缓渗透入土壤中使土壤湿度增大，可供蒸发的水分增多，再加上森林的蒸腾作用，导致森

15、林中的绝对湿度和相对湿度都比林外裸地为大。森林可以增加降水量，当气流流经林冠时，因受到森林的阻障和磨擦，有强迫气流的上升作用，并导致湍流加强，加上林区空气湿度大，凝结高度低，因此森林地区降水时机比空旷地多，雨量亦较大。据实测资料，森林区空气湿度可比无林区高 15-25，年降水量可增加 6-10。森林有减低风速的作用，当风吹向森林时，在森林的迎风面，距森林 100m左右的地方，风速就发生变比。在穿入森林，风速很快降低，如果风中挟带泥沙的话，会使流沙下沉并逐渐固定。穿过森林后在森林的背风面在一定距离风速仍有减小的效应。在干旱地区森林可以减小干旱风的袭击，防风固沙。在沿海大风地区森林可以防御海风的侵

16、袭，保护农田，森林根系的分泌物能促使微生物生长，可以改良土壤构造。森林覆盖区气候湿润，水土保持良好，生态平衡有良性循环，可称为绿色海洋。根据考证，历史上世界森林曾占地球陆地面积的 2/3，但随着人口增加，农、.优选-.-牧和工业的开展，城市和道路的兴建，再加上战争的破坏，森林面积逐渐减少，到 19 世纪全球森林面积下降到 46，20 世纪初下降到 37，目前全球森林覆盖面积平均约为 22。我国上古时代也有浓密的森林覆盖，其后由于人口繁衍，农田扩展和明清两代战祸频繁，到 1949 年全国森林覆盖率已下降到 8.6。建国以来，党和政府组织大规模造林，人造林的面积达 4.6 亿亩，但由于底子薄，毁林

17、情况相当严重，目前森林覆盖面积仅为 12，在世界 160 个国家中居 116位。由于大面积森林遭到破坏，使气候变旱，风沙尘暴加剧，水土流失，气候恶化。相反，我国在解放后营造了各类防护林，如东北西部防护林、豫东防护林、西北防沙林、冀西防护林、沿海防护林等等，在改造自然，改造气候条件上已起了显著作用。在干旱、半干旱地区，原来生长着具有很强耐旱能力的草类和灌木，它们能在干旱地区生存，并保护那里的土壤。但是，由于人口增多，在干旱、半干旱地区的移民增加，他们在那里扩大农牧业，挖掘和采集旱生植物作燃料特别是坡地上的植物，使当地草原和灌木等自然植被受到很大破坏。坡地上的雨水汇流迅速，流速快，对泥土的冲刷力强

18、，在失去自然植被的保护和阻挡后，就造成严重的水土流失。在平地上一旦干旱时期到来，农田庄稼不能生长，而开垦后疏松了的土地又没有植被保护，很容易受到风蚀，结果表层肥沃土壤被吹走，而沙粒存留下来，产生沙漠化现象。畜牧业也有类似情况，牧业超过草场的负荷能力，在干旱年份牧草稀疏、土地表层被牲畜践踏破坏，也同样发生严重风蚀，引起沙漠化现象的发生。在沙漠化的土地上，气候更加恶化，具体表现为：雨后径流加大，土壤冲刷加剧，水分减少，使当地土壤和大气变干，地表反射率加大，破坏.优选-.-原有的热量平衡，降水量减少，气候的大陆度加强，地表肥力下降，风沙灾害大量增加，气候更加干旱，反过来更不利于植物的生长。据联合国环

19、境规划署估计，当前每年世界因沙漠化而丧失的土地达 6 万km2，另外还有 21 万 km2 的土地地力衰退，在农、牧业上已无经济价值可言。沙漠化问题也同样威胁我国，在我国北方地区历史时期所形成的沙漠化土地有12 万km2，近数十年来沙漠化面积逐年递增，因此必须有意识地采取积极措施保护当地自然植被，进展大规模的灌溉，进展人工造林，因地制宜种植防沙固土的耐旱植被等来改善气候条件，防止气候继续恶化。海洋石油污染是当今人类活动改变下垫面性质的另一个重要方面，据估计每年大约有 10 亿 t 以上的石油通过海上运往消费地。由于运输不当或油轮失事等原因，每年约有 100 万 t 以上石油流入海洋，另外，还有

20、工业过程中产生的废油排入海洋。有人估计，每年倾注到海洋的石油量达 200-1000 万 t。倾注到海中的废油，有一局部形成油膜浮在海面，抑制海水的蒸发，使海上空气变得枯燥。同时又减少了海面潜热的转移，导致海水温度的日变化、年变化加大，使海洋失去调节气温的作用，产生海洋沙漠化效应。在比拟闭塞的海面，如地中海、波罗的海和日本海等海面的废油膜影响比广阔的太平洋和大西洋更为显著。此外，人类为了生产和交通的需要，填湖造陆，开凿运河以及建造大型水库等，改变下垫面性质，对气候亦产生显著影响。例如我国新安江水库于 1960 年建成后，其附近淳安县夏季较以前凉爽，冬季比过去暖和，气温年较差变小，初霜推迟，终霜提

21、前，无霜期平均延长 20 天左右。三人为热和人为水汽的排放.优选-.-随着工业、交通运输和城市化的开展，世界能量的消耗迅速增长，仅 1970年全世界消耗的能量就相当于燃烧了 75 亿 t 煤，放出 2510-10J 的热量。其中在工业生产、机动车运输中有大量废热排出，居民炉灶和空调以及人、畜的新代等亦放出一定的热量，这些人为热像灭炉一样直接增暖大气。目前如果将人为热平均到整个大陆；等于在每平方米的土地上放出 0.05W 的热量。从数值上讲，它和整个地球平均从太阳获得的净辐射热相比是微缺乏道的，但是由于人为热的释放集中于某些人口稠密、工商业兴旺的大城市，其局地增暖的效应就相当显著。如表 88 所

22、示，在高纬度城市如费尔班克斯、莫斯科等，其年平均人为热QF的排放量大于太阳净辐射；中纬度城市如蒙特利尔、曼哈顿等，因人均用能量大，其年平均人为热 QF 的排放量亦大于 Rg。特别是蒙特利尔冬季因空调取暖耗能量特大，其人为热竟相当于太阳净辐射的 11 倍以上。但是像热带的，赤道带的新加坡，其人为热的排放量与太阳净辐射相比就微乎其微了。在燃烧大量化石燃料天然气、汽油、燃料油和煤等时除有废热排放外，还向空气中释放一定量的人为水汽，根据美国大城市气象试验METROMEX对圣路易斯城由燃烧产生的人为水汽量为 10.8108g/h，而当地夏季地面的自然蒸散量为 6.71011g/h。显然人为水汽量要比自然

23、蒸散的水汽量小得多，但它对局地低云量的增加有一定作用。据估计目前全世界能量的消耗每年约增长 5.5。如按这个速度增加下去，到公元 2000 年，全世界能量消耗将比 1970 年增加 5 倍，即年耗能为 375 亿 t煤。其排放出的人为热和人为水汽又主要集中在城市中，对城市气候的影响将愈来愈显示其重要性。此外，喷气飞机在高空飞行喷出的废气中除混有 CO2 外，还有大量水汽，据.优选-.-研究平流层50hPa 高空的水汽近年来有显著的增加，例如 1964 年其水汽含量为 210-3ml/L，1970 年就上升到 310-3mL/L，这就和大量喷气飞机经常在此高度飞行有关。水汽的热效应与CO2 相似

24、，对地表有温室效应。有人计算，如果平流层水汽量增加 5 倍，地表气温可升高 2，而平流层气温将下降 10。在高空水汽的增加还会导致高空卷云量的加多，据估计在大局部喷气机飞行的北美-大西洋-欧洲航线上，卷云量增加了5-10。云对太阳辐射及地气系统的红外辐射都有很大影响，它在气候形成和变化中起着重要的作用。四城市气候城市是人类活动的中心，在城市里人口密集，下垫面变化最大。工商业和交通运输频繁，耗能最多，有大量温室气体、人为热、人为水汽、微尘和污染物排放至大气中。因此人类活动对气候的影响在城市中表现最为突出。城市气候是在区域气候背景上，经过城市化后，在人类活动影啊下而形成的一种特殊局地气候。在 80

25、 年代初期美国学者兰兹葆曾将城市与郊区各气候要素的比照总结如表 89 所示从大量观测事实看来，城市气候的特征可归纳为城市五岛效应 混浊岛、热岛、干岛、湿岛、雨岛和风速减小、多变。(1)城市混浊岛效应城市混浊岛效应主要有四个方面的表现。首先城市大气中的污染物质比郊区多，仅就凝结核一项而论，在海洋上大气平均凝结核含量为 940 粒/cm3，绝对最大值为 39800 粒/cm3；而在大城市的空气中平均为 147000 粒/cm3，为海洋上的156 倍，绝对最大值竟达400000 粒/cm3，也超出海洋上绝对最大值100 倍以上。再以为例，根据近 5 年1986-1990 年监测结果，大气中SO2 和

26、 NO2 两种气体.优选-.-污染物城区平均浓度分别比郊县高 8.7 倍和 2.4 倍。其次，城市大气中因凝结核多，低空的热力湍流和机械湍流又比拟强，因此其低云量和以低云量为标准的阴天日数低云量8 的日数远比郊区多。据近十年1980-1989 年统计，城区平均低云量为 4.0，郊区为 2.9。城区一年中阴天低云量8日数为60 天而郊区平均只有 31 天，晴天低云量2那么相反，城区为 132 天而郊区平均却有 178 天，欧美大城市如慕尼黑、布达佩斯和纽约等亦观测到类似的现象。第三，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

27、中为强。在以D/S 表示的大气混浊度又称混浊度因子turbidityfoctor的地区分布上，城区明显大于郊区。根据近 27 年1959-1985 年观测资料统计计算，城区混浊度因子比同时期郊区平均高 15.8。在混浊度因子分布图上，城区呈现出一个明显的混浊岛图819，图略。在国外许多城市亦有类似现象。第四，城市混浊岛效应还表现在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。当城区空气中二氧比氮 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

28、氧化合物和碳氢比物，在强烈照射下，经光化学反响，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。美国洛杉机、日本东京和我国等城市均有此现象。一下垫面因素：1下垫面不透水面积大：城市中除少量绿地外，绝大局部为人工铺砌的道.优选-.-路、广场建筑物和构筑物，其下垫面不透水面积远比郊区绿野为大。降雨后，雨水很快从排水管道流失，因此其可供蒸发的水分比郊区少。在能量平衡中其所获得的净辐射 Qn 用于蒸散的潜热 QE 远比郊区为少，而用于下垫面增温和向空气输送的显热 QH 那么比郊区多。这就使得城区下垫面温度比郊区高，形成城市下垫面温度热岛，并从而通过湍流交换和长波辐射使城区气温高于郊区。2下

29、垫面的热性质：城市下垫面的导热率K 和热容量 C 面的储热量显著高于郊区。白天储热量多，夜晚地面降温比郊区慢，通过地-气热交换，城区气温乃比郊区高。3下垫面的几何形状：城市中建筑物参过失落，形成许多高宽比不同的 城市街谷。在白天太阳照射下，由于街谷中墙壁与墙壁间，墙壁与地面之间，屡次的反射和吸收，在其它条件一样的情况下，能够比郊区获得较多的太阳辐射能，如果墙壁和屋顶涂刷较深的颜色，那么其反射率会更小，吸收的太阳能将更多，并因为墙壁、屋顶和地面的建筑材料又具有较大的导热率和热容量，城市街谷于日间吸收和储存的热能远比郊区为多。其次，城市街谷中，天穹可见度smy view fector，简作 SVF

30、，以表示比空旷郊区小图 821，图略在街谷底部长波辐射能的交换中，其长波逆辐射值除来自大气的逆辐射外，还有墙壁、屋檐等向下方的长波辐射。因此其长波净辐射的热能损失就比郊区原野小，再加上城市街谷中风速又比拟小，热量不易外散，这些都导致其气温高于郊区。二人为热和温室气体1人为热：在中高纬度城市特别是在冬季，城市中排放的大量人为热是热岛形成的一个重要因素。许多城市冬季热岛强度大于暖季，周一至周五热岛强度.优选-.-大于周末，即受此影响。2温室气体：城市中因能源消耗量大，排放至大气中的 CO2 等温室气体远比郊区为多，其增湿效应很明显三天气形势与气象条件1在稳定的气压梯度小的天气形势下，才有利于城市热

31、岛的形成。在强冷锋过境时，即无热岛现象。2在风速大，空气层结不稳定时，城郊之间空气的水平和垂直方向的混合作用强，城区与郊区间的温差不明显。一般情况是夜晚风速小，空气稳定度增大，热岛乃增强。3在晴天无云时，城郊之间的反射率差异和长波辐射差异明显，有利于热岛的形成。(2)城市热岛效应根据大量观测事实证明，城市气温经常比其四周郊区为高。特别是当天气晴朗无风时，城区气温Tu 与郊区气温 Tr 的差值Tu-r又称热岛强度更大。例如在 1984 年 10 月 22 日 20 时天晴，风速 1.8m/s，广阔郊区气温在 13上下，一进入城区气温陡然升高图 820，图略，等温线密集，气温梯度陡峻，老城区气温在

32、 17以上，好似一个热岛矗立在农村较凉的海洋之上。城市中人口密集区和工厂区气温最高，成为热岛中的顶峰又称热岛中心，城中心62 中学气温高达 18.6比近郊川沙、嘉定高出 5.6，比远郊松江高出 6.5，类似此种强热岛在一年四季均可出现，尤以秋冬季节晴稳无风天气下出现频率最大。世界上大大小小的城市，无论其纬度位置、海陆位置、地形起伏有何不同，.优选-.-都能观测到热岛效应。而其热岛强度又与城市规模、人口密度、能源消耗量和建筑物密度等密切有关。城市热岛的形成有多种因素详见表 810，其中下垫面因素、人为热和温室气体的排放是人类活动影响的两个方面。但在同一城市，在不同天气形势和气象条件下，热岛效应有

33、时非常明显晴稳、无风，热岛强度可达 6-10上下，有时那么甚微弱或不明显大风、极端不稳定。由于热岛效应经常存在，大城市的月平均和年平均气温经常高于附近郊区。(3)城市干岛和湿岛效应在表 88 中指出城市相对湿度比郊区小，有明显的干岛效应，这是城市气候中普遍的特征。城市对大气中水汽压的影响那么比拟复杂，以为例，据近 7 年1984-1990 年城区 11 个站水汽压 eu 和相对湿度 RHu 的平均值与同时期周围4 个近郊站平均水汽压 er 和相对湿度 RHr 相比拟见表 811相对湿度都有明显的日变化。据实测RHu-r 的绝对值虽有变化，但皆为负值。全天皆呈现出城市干岛效应。eu-r 的日变化

34、那么不同，如果按一天中4 个观测时刻02、08、14、20 时，分别计算其平均值，那么发现在一年中多数月份夜间 02 市湿岛。在暖季 4 月至 11 月有明显的干岛与湿岛昼夜交替的现象，其中尤以 8 月份为最突出。图 822、823图略给出 1984 年 8 月 13 日14 时城市干岛和同日 02 时城市湿岛干岛与湿岛昼夜交替的一次实例，此类现象在欧美许多城市大都经常出现于暖季。上述现象的形成，既与下垫面因素又与天气条件密切相关。在白天太阳照射下，对于下垫面通过蒸散过程而进入低层空气中的水汽量，城区绿地面积小，可供蒸发的水汽量少小于郊区。特别是在盛夏季节，郊区农作物生长茂密，城.优选-.-郊

35、之间自然蒸散量的差值更大。城区由于下垫面粗糙度大建筑群密集、上下不齐，又有热岛效应，其机械湍流和热力湍流都比郊区强，通过湍流的垂直交换，城区低层水汽向上层空气的输送量又比郊区多，这两者都导致城区近地面的水汽压小于郊区，形成城市干岛。到了夜晚，风速减小，空气层结稳定，郊区气温下降快，饱和水汽压减低，有大量水汽在地表凝结成露水，存留于低层空气中的水汽量少，水汽压迅速降低。城区因有热岛效应，其凝露量远比郊区少，夜晚湍流弱，与上层空气间的水汽交换量小，城区近地面的水汽压乃高于郊区，出现城市湿岛。这种由于城郊凝露量不同而形成的城市湿岛，称为凝露湿岛，且大都在日落后假设干小时形形成，在夜间维持。图 822 即是凝露湿岛的一个实例，在日出后因郊区气温升高，露水蒸发，很快郊区水汽压又高于城区，即转变为城市干岛。在城市干岛和城市湿岛出现时，必伴有城市热岛，这是因为城市干岛是城市热岛形成的原因之一城市消耗于蒸散的热量少，而城市湿岛的形成又必须先具备城市热岛的存在。.优选-