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    城市氣象學(杭建)ppt課件 05_1城市熱島_成因.ppt

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    不透水面積 熱性質 幾何形狀 城區鮑恩比大 城區儲熱多,夜間降溫慢 3D影響輻射收支 溫室效應 夜間霧障 白天陽傘 下墊面 人為熱 大氣污染 溫室氣體 天氣氣象 穩定天氣 風云層結 城市熱島成因 與熱島強度正相關 在不同緯度、不同區域氣候條件下,不同的城市、不同季節和一天中不同的時段各因子在熱島形成中所起作用的程度是不同的。因此,在評述不同城市的熱島成因時,應對其具體情況進行具體分析,不能一概而論! The end of Section 1 Ch5 Urban Heat Islands (UHIs) 內 容 一、熱島成因 二、熱島特征 三、熱島影響 四、熱島減緩 五、熱島文獻評述 Image of Atlanta, Georgia, showing temperature distribution, with blue showing cool temperatures, red warm, and hot areas appear white. From Wikipedia, the free encyclopedia An urban heat island (UHI) is a metropolitan area which is significantly warmer than its surrounding rural areas. The phenomenon was first investigated and described by Luke Howard in the 1810s, although he was not the one to name the phenomenon. The temperature difference usually is larger at night than during the day, and is most apparent when winds are weak. Seasonally, UHI is seen during both summer and winter. The main cause of the urban heat island is modification of the land surface by urban development which uses materials which effectively retain heat. Waste heat generated by energy usage is a secondary contributor. As population centers grow they tend to modify a greater and greater area of land and have a corresponding increase in average temperature. The lesser-used term heat island refers to any area, populated or not, which is consistently hotter than the surrounding area. 一、UHI 成因 城市熱島是在城市化的人為因素和局地天氣氣象條件共同作用下形成的。在人為因素中以下墊面性質的改變、人為熱和過量溫室氣體的排放以及大氣污染等為最重要。在局地天氣氣象條件中則以天氣形勢、風、云等關系最大。 1、城市下墊面因素 有三個因素:下墊面不透水面積;下墊面的熱性質;下墊面的幾何形狀。 (1)下墊面不透水面積:城區大于郊區 在能量平衡中,凈輻射用于蒸發的潛熱遠比郊區為少,而用于下墊面增溫和向空氣輸送的湍流顯熱則比較多。這就使得城區下墊面溫度比郊區高,形成“城市下墊面溫度熱島”,并從而通過湍流交換和長波輻射使城區氣溫高于郊區。 即使在夜間,城區下墊面仍有湍流顯熱向空氣輸送,而郊區卻從空氣層取得湍流顯熱,城市覆蓋層的氣溫顯著高于郊區。 請注意城區鮑恩比! 圣路易斯(a)湍流顯熱通量,(b)潛熱通量,(c)鮑恩比的等值線(1976年8月18日下午) (2)下墊面熱性質 城市下墊面導熱率、熱容量、熱導納都比郊區大。這些熱性質的城、郊差異,導致城市下墊面的儲熱量顯著高于郊區。日落后,郊區因白天下墊面儲熱量小,通過長波凈輻射,下墊面溫度和近地面層氣溫的下降速度很快。城區因白天儲存的熱量較多,其熱導納高,下墊面溫度和近地面氣溫下降的速度都比郊區慢。日落后下墊面溫度降低速率: μ為熱導納,t為日落后的時間,因城區熱導納大,因而日落后溫度下降的速度要比郊區慢,這是熱島形成的重要原因。 (3)下墊面幾何形狀 城市中建筑物參差錯落,形成許多

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