《城市生态环境学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 城市气候

第三章城市气候 §3-1城市化对气候影响的机制 §3-2城市热岛效应 S3-3城市大气水分效应 §3-4城市风的特征 §3-5城市主要气象灾害及防御

第三章 城市气候 • §3-1 城市化对气候影响的机制 • §3-2 城市热岛效应 • §3-3 城市大气水分效应 • §3-4 城市风的特征 • §3-5 城市主要气象灾害及防御

§3-1城市化对气候影响的机制 一.城市气候的基本特征 1、城市气候-城市内部形成的不同于城 市周围地区的特殊小气候

§3-1 城市化对气候影响的机制 • 一.城市气候的基本特征 • 1、城市气候---城市内部形成的不同于城 市周围地区的特殊小气候

城市气候的基本特征 2、城市气候所涉及的范围 水平方向:城区及城市影响所达郊区 垂直方向: 城市覆盖层 城市边界层 城市羽尾层(市尾烟气层) 乡村边界层 巾尾烟气层 城市边界层 城市援盖层 ≠农村边界层 mm月丹功影 农村 近郊 城市 近郊 农村

一.城市气候的基本特征 2、城市气候所涉及的范围： 水平方向：城区及城市影响所达郊区 垂直方向： • 城市覆盖层 • 城市边界层 • 城市羽尾层（市尾烟气层） • 乡村边界层

3、城市气候的基本特征 1)辐射和气温 城市直接辐射和总辐射比郊区少 城市气温比郊区高,形成城市热岛 2)风和湍流 城市的风速比郊区小,风向不稳定 城市空气多湍流运动,有城市环流和城市风

3、城市气候的基本特征 • 1）辐射和气温 城市直接辐射和总辐射比郊区少 城市气温比郊区高，形成城市热岛 • 2）风和湍流 城市的风速比郊区小，风向不稳定 城市空气多湍流运动，有城市环流和城市风

3、城市气候的基本特征 3)蒸散和湿度 蒸散量和空气湿度比郊区小 蒸散:地面蒸发植物蒸腾 4)云和雾 城市云量比郊区多,尤其是低云 城市的雾比郊区多,有的是光化学烟雾 5)降水

3、城市气候的基本特征 3）蒸散和湿度 蒸散量和空气湿度比郊区小 蒸散：地面蒸发 植物蒸腾 4）云和雾 城市云量比郊区多，尤其是低云 城市的雾比郊区多，有的是光化学烟雾 5）降水

城市化对气候影响的机制 1、城市下垫面性质变化及其影响 1)下垫面性质的变化 2)影响:下垫面的热力学特性影响温度 比热、热容量、导热率、吸热、反射、蓄热能力 对太阳辐射的反射率比郊区小 导热率、热容量比郊区大,蓄热能力强; 下垫面的水份循环特性影响湿度 蒸发、蒸腾、凝结、透水、贮水 贮藏水分能力差,蒸发(蒸腾)比郊区小 下垫面粗糙度大,风速小,不利于热量扩散。 下垫面的动力学特性影响气流

二、城市化对气候影响的机制 1、城市下垫面性质变化及其影响 1）下垫面性质的变化 2)影响：下垫面的热力学特性影响温度 比热、热容量、导热率、吸热、反射、蓄热能力 对太阳辐射的反射率比郊区小 导热率、热容量比郊区大，蓄热能力强； 下垫面的水份循环特性影响湿度 蒸发、蒸腾、凝结、透水、贮水 贮藏水分能力差，蒸发（蒸腾）比郊区小； 下垫面粗糙度大，风速小，不利于热量扩散。 下垫面的动力学特性影响气流

城市化对气候影响的机制 2、大气成分改变及其影响 1)主要是:CO2,NOx,CO,颗粒物,二次污染物 2)影响: 影响城市空气透明度,减弱能见度 改变太阳入射辐射,散射辐射和地面的长波辐射。 特别是CO2,CH4,O3等温室气体,吸收地面长波辐射,大 气逆温辐射,地面不易冷却,城市气温比郊区高。 1为云、雾,降水提供了凝结核

二、城市化对气候影响的机制 2、大气成分改变及其影响 1）主要是：CO2，NOx，CO，颗粒物，二次污染物 2）影响： l 影响城市空气透明度，减弱能见度 l 改变太阳入射辐射，散射辐射和地面的长波辐射。 • 特别是CO2，CH4，O3等温室气体，吸收地面长波辐射，大 气逆温辐射，地面不易冷却，城市气温比郊区高。 l 为云、雾，降水提供了凝结核

二、城市化对气候影响的机制 3、城市人为热释放及其影响 1)人为热:由于人类生产、生活活动以及生物 新陈代谢所产生的热量。 2)影响: 改变了城市区域的能量平衡,形成城市热岛 ●产生局地气候变化

二、城市化对气候影响的机制 3、城市人为热释放及其影响 1)人为热：由于人类生产、生活活动以及生物 新陈代谢所产生的热量。 2）影响： l 改变了城市区域的能量平衡，形成城市热岛 l 产生局地气候变化

衰3.2不问城布人为薇排敌量 纬度 人口密度 人为热QF 净辎射Q 城市名称 时间 QF/2 (N) 人/km2) (W/m2) (W/m2) 费尔班艾斯 8 年乎均 19 莫斯科 56 7300 年平均 127 谢菲尔鶴 10420 年平均 19 56 0.34 柏林 9830 年平均 57 0.37 温哥华 5360 年平均 19 5 夏季 15 0.14 冬季 布达佩斯 1}500 年平均 夏季 0.32 冬季 蒙特利尔 14102 年平均 l 57 92 冬季 Y53 1.77 曼哈顿 28810 年平崞 26 洛杉矶 2900 年平均 08 大阪 1460 年平均 香港 3730 年平均 4 新加坡 3700 年平均 110 0.03 据周淑贞等,194

城市化对气候影响的机制 广州人为因素对城市气温的关联度 3.4广州人为因膏对城市气温的关联度 关联度 人口数量轻工业产值「重工业产值建筑面积公共交通 货运量 X X X 年最高气温 0.9639 0.8988 0.7576 0.9789 0.7490 0.5738 平平均气温 0.9621 0.8987 0.7575 0.9770 0.7488 0.5734 均最低气温 0.9654 0.8998 0.7579 0.9812 0.7494 0.5739 影响广州市气温地各因素情况: 建筑面积>人口规模>工业发展>交通运输 轻工业>重工业货运>客运 从所影响的温度指标看:受认为因素影响的 年均最低气温>年均最高气温>年均气温

二、城市化对气候影响的机制 4、广州人为因素对城市气温的关联度 l 影响广州市气温地各因素情况： 建筑面积 > 人口规模 > 工业发展 > 交通运输 轻工业>重工业 货运>客运 l 从所影响的温度指标看：受认为因素影响的 年均最低气温 > 年均最高气温 > 年均气温