城市建设对边界层大气环境的影响
大气边界层与城市气候的关系研究
大气边界层与城市气候的关系研究大气边界层与城市气候的关系研究引言：随着全球城市化进程的加快，城市气候变化成为了一个全球性的问题。
城市气候与大气边界层密切相关，大气边界层的特性将直接影响城市气候的形成与变化。
因此，研究大气边界层与城市气候的关系对于我们深入了解城市气候机制、提高城市气候预测能力和城市规划具有重要意义。
一、大气边界层的概念与特性大气边界层是指地球表面上空气的运动和特性发生明显变化的一层，它与地面接触，高度约为0-3千米。
大气边界层的特性包括风速、风向、温度、湿度等。
大气边界层对于城市气候的形成和变化起着重要作用。
二、城市气候的特征城市气候相对于乡村气候具有明显的特征。
城市气候的主要特征包括城市热岛效应、通风不良、湍流强度变化、大气污染等。
这些特征往往与大气边界层的特性密切相关。
三、大气边界层与城市气候的关系城市热岛效应与大气边界层城市热岛效应是指城市地表温度高于周边乡村地区的现象。
大气边界层的稳定度和云量将直接影响城市热岛效应的形成与发展。
较为稳定的大气边界层会使得城市热岛效应加剧，而较为不稳定的大气边界层则可以减弱城市热岛效应。
通风不良与湍流强度变化城市建筑密集，道路交通繁忙，通风不良是城市气候的一个显著特点。
大气边界层的风速和湍流强度的变化对于城市通风条件的改善至关重要。
较大的湍流强度可以促进城市内部空气的混合和对流，从而改善城市的通风状况。
大气污染与大气边界层城市污染物的排放是导致大气污染的主要原因之一。
大气边界层对于大气污染的扩散和传输起着重要作用。
较为不稳定的大气边界层可以帮助污染物向上扩散，减少地面污染物的浓度。
而较为稳定的大气边界层则会导致污染物滞留在城市内部，加剧大气污染。
四、大气边界层与城市气候的研究方法研究大气边界层与城市气候的关系需要综合运用观测、实验和模拟等方法。
通过观测大气边界层的风速、风向、温度、湿度等参数，可以揭示大气边界层的特性；通过实验室和野外实验，可以模拟城市气候条件下的大气边界层特性；通过数值模拟，可以模拟城市气候的变化过程，并进一步研究大气边界层与城市气候的关系。
城市草地对局地气象环境影响的个例分析
（ 素兰 杜
编辑）
２ 期
黄
容 ， ： 市 草 地 对 局 地 气 象 环 境 影 响 的 个例 分 析 等 城
１９ ４
筹 一“ ＋Ｏ十 Ｏ 一 Ｋ ＋ （ 一 Ｅ ＝ （ Ｅ Ｅ 号 Ｋ （） 孚 篝 ） ［ ＋ ， 。 ＋ Ｋ筹 ＋ Ｋ ） （ 筹 （ ） （ ＋ Ｋ ） 。
地 对气 象环 境 的影 响 。
１ 数值 模 式 简介 以及 数 值 试 验 设 计
１ １ 城 市尺度 边界 层大气 数 值模 式简 介 ． 城市 尺度 边界 层大气 数 值模式 （ Ｂ 是 由北京 市气候 中心和南 京大 学联 合开发 的一 个三 维 非 静力 区 Ｒ Ｉ Ｍ）
域数 值 和大气 扩散 预报模 式 ］ 。该 模式假 设基 本状 态 为水平 均匀 、 常 、 定 准静 力平 衡 的 ， 态标量 定 义为 基 状 本状 态量 与扰 动量 之和 。除 大气基 本连 续方 程 、 动量方 程 、 热流 量方程 外 ， 汽 、 水 污染 物等 的标 量方程 为 ：
作者 简 介 ： 黄
胶州湾气象变化 和城市规划关 系研 究（ ９ １ ２号项 目第六 々题） 中国气 象局 ３ ；
城 市 规 划气 候 呵行 性 论 证 推 广 应 用 （ ＭＡＴＧ ０ ０ １ Ｃ ２ １ Ｍ０ ）
容 （９ ６） 女 ， １７ ， 工程 师 ， 士 ， 硕 主要 从 事 天 气 气 候 学 方 面研 究．Ｅ ｍａｌｈｊ２０ ＠ ｈｔ ｉ ＣＦ ｉ：ｒｊ０ ７ ｏｍａｌ ＯＩ ｊ ． １
（ 岛 市气 象 局 ， 青 山东 青 岛 ２ ６ ０ ） ６０ ３
摘 要 ： 青 岛 市 规 划 局 ２ ０ 在 ０ ８年 发 布 的 城 市 总 体 规 划 （Ｏ ６ ２ ２ ２ ｏ ０ ０年 ） 基 础 上 ， 用 城 市 尺 度 边 界 层 大 气 数 值 模 的 利 式 模 拟 在 有 无 城 市草 地 和 在 不 同城 市 草地 面 积条 件 下 青 岛 环胶 州 湾地 区 气 温 、 速 的 变 化 特 征 及 其 对 大 气 环 境 的 风 影 响 。 数值 分 析 表 明 ： 市 草 地 的 设 置 将 使 城 市 气 温 降低 ， 解 城 市 热 岛效 应 ； 地 面 风 速 增 大 ， 而 增 强 区域 的 城 缓 使 从 大 气扩 散 能 力 ， 小 污 染 物 的质 量 浓 度 。城 市 草 地 面 积 的 显 著 减 小 ， 导 致 局 部 地 区 气 温 升 高 、 速 下 降 、 染 物 减 会 风 污
应用城市冠层模式研究建筑物形态对城市边界层的影响
057726619/2008/66(4)20489299Acta Meteorologica Sinica 气象学报 应用城市冠层模式研究建筑物形态对城市边界层的影响Ξ周荣卫1,2 蒋维楣1 何晓凤1,2 刘 罡1ZHOU Rongwei1,2 J IAN G Weimei1 HE Xiaofeng1,2 L IU G ang11.南京大学大气科学系,南京,2100932.中国气象局国家气候中心,北京,1000811.Depart ment of A t mospheric Science,N anjing U niversity,N anjing210093,China2.N ational Clim atic Center,China Meteorological A dminist ration,Beijing100081,China2007205211收稿,2007207202改回.Zhou R ongw ei,Jiang Weimei,H e Xiaofeng,Liu G ang.2008.Study on effects of buildings morphology on urb an bound ary layer using an urb an canopy model.Acta Meteorologica Sinica,66(4):489-499Abstract An urban canopy model is incorporated into the Nanjing University Regional Boundary Layer Model.The simulation re2 sults of urban temperature with the urban canopy model are better than those with the traditional slab model,and are in more reason2 able agreement with the observations,especially in the night time.The incorporated model is used to study the effect of buildings morphology on urban boundary layer and meteorological environment by changing urban area,building height and building density. By analyzing the results of sensitive experiments,the results are as followings:(1)When the urban area is expanded,the urban boundary layer heat flux increases,the thermal turbulence strengthens,the turbulent momentum flux and kinetic energy increases, and the surface air temperature also increases.The stability of urban atmospheric stratification is affected to different extents at differ2 ent times in a day.(2)When the building height increases,the aerodynamic roughness height and zero plane displacement height of urban area increase,and the ratio of building height to street width also increases.Therefore,the increase in building height results in decreases in the surface heat flux,and decreases in urban surface temperature,mean wind speed and turbulent kinetic energy in the day time.While at night,as the more heat storage released by higher buildings,the thermal turbulence is more active and the surface heat flux increases,so urban temperature is higher.(3)As the increase in building density,the aerodynamic roughness height of ur2 ban area decreases,and the effect of urban canopy on radiation strengthens.The increase in buildings density results in decreases in urban surface heat flux,momentum flux,and air temperature,the increase in mean wind speed,and the weakening of turbulences in the daytime.While at night,urban temperature increases due to the release of more heat storage.K ey w ords Urban canopy model,Urban boundary layer,Building morphology,Numerical simulation摘 要 文中将城市冠层模式耦合到南京大学城市尺度边界层模式中,通过模拟对比发现,耦合模式对城市地区气温模拟结果更接近于观测值,尤其是对城市地区夜间气温模拟的改进。
大气边界层对大气污染扩散的限制
大气边界层对大气污染扩散的限制大气边界层是指地球上大气与地表之间的那一层空间，它在大气污染扩散中起着重要的限制作用。
大气边界层的高度和稳定性直接影响着污染物在大气中的传播和扩散方式。
本文将从大气边界层高度、稳定性以及大气层内气流运动等方面，探讨大气边界层对大气污染扩散的限制。
首先，大气边界层的高度是影响大气污染扩散的一个重要因素。
通常情况下，大气边界层的高度约为1000-2000米，超过这个高度后，大气污染物将随着风力的作用迅速扩散，降低污染的浓度。
然而，如果大气边界层高度较低，就容易造成气溶胶、气体等污染物在较小的空间范围内堆积，导致污染物的浓度极高，给环境和人身健康带来严重威胁。
其次，大气边界层的稳定性对大气污染扩散也有显著影响。
稳定的大气边界层意味着大气层内温度逐渐升高或保持不变，导致冷空气下沉而温暖空气上升的情况较少。
这种情况下，污染物难以扩散和稀释，更容易形成污染物的高浓度层，造成空气质量恶化。
例如，夜间或冬季，大气边界层较为稳定，导致污染物难以扩散，使城市雾霾加剧。
此外，大气边界层内的气流运动也是影响大气污染扩散的重要因素。
在大气边界层内，气流呈现复杂的运动方式，包括对流运动、湍流运动等。
对流运动是指由地表的热能不断向上输送，形成冷空气下沉、暖空气上升的循环。
这种对流运动可以有效促进大气污染物的扩散，使其不易在一定区域内积聚。
湍流运动则是指空气流动的不规则和不稳定性，通常使污染物的浓度分布非均匀。
这些气流运动形式的存在使得大气污染在垂直和水平方向上都具有不规则的分布特点。
另外，大气边界层内的地表特征也会对大气污染扩散产生一定的限制。
地表的不均匀性、复杂性以及建筑物等人类活动的干扰都会对大气层内的气流运动产生影响，进而影响大气污染物的传播。
例如，城市中高楼大厦、山脉和河流等地表特征能够改变的气流的流向和速度，限制污染物的传播路径和范围。
综上所述，大气边界层的高度、稳定性、气流运动以及地表特征等因素共同限制着大气污染的扩散。
大气污染与城市热岛效应研究
大气污染与城市热岛效应研究近年来，全球范围的大气污染问题越来越受到人们的关注，尤其是在城市中，由于大量的排放和产能集中，大气污染愈发严重。
同时，城市热岛效应也是一个备受关注的问题。
本文将探讨大气污染与城市热岛效应之间的关系，并介绍一些相关研究。
首先，我们来解释一下大气污染和城市热岛效应的概念。
大气污染是指在大气中存在一定浓度的有害物质的现象，包括颗粒物、挥发性有机物、氮氧化物等。
而城市热岛效应是指城市相对于周边乡村地区温度更高的现象。
这是由于城市中的建筑、道路和人口活动带来的热量聚集，导致城市整体温度升高。
大气污染和城市热岛效应之间有着密切的联系。
首先，大气污染的排放物会影响到城市热岛效应的形成和发展。
例如，燃烧排放的有害气体和颗粒物会吸收太阳辐射，并将其转化为热能，进一步加剧城市热岛效应。
此外，大气污染也会改变大气边界层的稳定性和湍流结构，从而影响城市表面热量的输送和储存，进一步加强城市热岛效应。
不仅如此，城市热岛效应也会对大气污染的形成和分布产生影响。
研究表明，城市热岛效应会改变大气的垂直运动和水平风场，从而改变污染物的传输路径和扩散条件。
这意味着在城市中，污染物更容易积聚并形成高浓度区域，进一步加剧大气污染的程度。
为了更好地理解和研究大气污染与城市热岛效应之间的关系，许多科学家和研究机构进行了大量的实地观测和模拟研究。
他们使用各种仪器和技术，收集大气污染物浓度和城市热岛效应相关的数据，并利用模型进行模拟和预测。
这些研究不仅揭示了大气污染和城市热岛效应之间的复杂关系，还为治理大气污染和缓解城市热岛效应提供了科学依据。
在应对大气污染和缓解城市热岛效应方面，政府和社会各界也采取了一系列的措施。
例如，限制工厂和机动车的排放，推广清洁能源和绿色交通方式，加强城市绿化和水体保护等。
这些措施旨在减少大气污染物的排放和城市热岛效应的形成，改善环境质量和提高居民的生活质量。
总之，大气污染与城市热岛效应之间存在着密切的联系。
大气边界层对大气污染扩散的影响
大气边界层对大气污染扩散的影响大气污染是当代社会面临的一大挑战，它给环境和人类健康带来了严重问题。
大气边界层是指大气与地面相互作用的部分，它在大气污染扩散中起着重要的作用。
本文将探讨大气边界层对大气污染扩散的影响因素及其中的关系。
大气边界层的高度是影响大气污染扩散的重要因素之一。
太阳辐射透过大气层加热地面，产生对流运动，使得大气层产生上升和下沉的气流。
因此，大气边界层高度的变化会引起大气污染的扩散效果不同。
在夜间，地表温度下降，大气边界层高度减小，导致大气污染物无法很快扩散。
而在白天，太阳辐射加热地面，大气边界层高度增加，污染物扩散范围较广。
因此，大气边界层高度的变化能够对大气污染的扩散产生明显的影响。
大气边界层的稳定性也是影响大气污染扩散的重要因素之一。
稳定的大气边界层具有强大的抑制热对流运动的能力，导致大气污染物停留在较低的层次。
稳定性强的大气边界层通常有暖空气层覆盖在冷空气层之上，形成不利于大气污染物上升和扩散的温度结构。
而不稳定的大气边界层则有利于热对流，使得大气污染物容易扩散到较高的层次。
因此，大气边界层的稳定性能够对大气污染的扩散产生显著的影响。
此外，地面风速也是影响大气污染扩散的因素之一。
风是大气污染物传输的主要驱动力之一，它能够带走污染物并促进其在大气中的扩散。
较高的地面风速能够将大气污染物迅速带离源区，并在空气中获得更大的扩散范围，从而减少对周围地区的影响。
相反，较低的地面风速会限制污染物的扩散能力，导致其停留在源区附近。
因此，地面风速对大气污染的扩散具有重要的影响。
除了以上因素外，地形和人类活动也对大气污染扩散的影响不容忽视。
地形特征如山脉和山谷能够改变大气流场，限制或促进大气污染物的扩散。
在山区，山脉可以把大气污染物阻挡在山的背风面，造成空气质量问题。
而山谷则可能形成污染物的聚集区。
此外，人类活动也是污染物扩散的重要影响因素。
工厂排放、交通尾气和城市排放等活动都会对大气污染扩散产生影响。
从大气环境影响角度探讨城市总体规划布局合理性
（ 南省环 境保护 科学研 究 院 ，河 南 郑 州 ４ ００ ） 河 ５０４
摘 要： 通过 对城 市 总体 规 划热 源、 电源废 气排放 对城 市 大气环境 影响 的定量 预测 ，工业 用地其 它废
气可 能对居住 用地 产生 的 大气环 境影 响的 定性分析 研 究 ，从 大气环境 影响 角度 ，提 出城 市规 划布局 建议 。
析 。在此 基础 上 ，从 大气环 境影 响角度 提 出城市规
划 布局建 议 。
２ ２ 预 测 源 强 ．
集 中在避 陷 区新增 部分 居住 用地 ，便于 旧 区改
收 稿 日期 ： ０ １ ０ ０ ２ １ — １— ６
—
城市 规划新增 热 源 、电源情况 见表 １ 。
８ 一 ２
ｈｔ：／ ｈｋｄ ．ｉ ．ｒ．ｎ ｔ ｐ ／ｊｘｋｙ ｓｏｇ ｃ ｅ
赢 ，特别 是居住 用地 与工业 用地 之间 、城 市建设 用 地 与重要 环境敏 感 区域 之 间是否 能够避免 互相影 响
绿地 和 开放 空 间 ，提 升 老 城 区 居 住 区 整 体 环 境 质 量 。加快 沉 陷区的 旧区改造 和棚户 区改 造 ，待 地质
勘测 确定 为稳定 区后再 原地 建设新 居住 区 。 （ ）工业 用地 布局 ３ 规划确 定 ８个 工业 片 区。其 中三类工业 主要 布
（ ） 新城 区用地 策略 １
较大 ，与居 住用地 之 间的相互 制约较 为 明显 。城 市 实施集 中供 热后 ，工业用 地上 企业 的建设不 再有 配 套锅 炉 、电站 的建设 ，所 排放废 气多 为工艺 废气 和
无 组织 排放废 气 ，排放高 度相对 较低 ，影 响范 围多
大气边界层风场特性对城市空气质量的影响研究
大气边界层风场特性对城市空气质量的影响研究大气边界层，是指大气中最接近地球表面、厚度约在几百米到几千米之间的一层大气，它直接与地面接触，对生态环境以及城市空气质量的影响不可忽视。
其中，大气边界层的风场特性是影响城市空气质量的一个重要因素。
首先，大气边界层的风场特性决定了空气的运动与混合。
在城市中，由于建筑物的高度和密度较大，地表的摩擦力作用明显，导致了地表风速普遍较小的现象。
而边界层的风速分布则相对复杂，受到地形、气象条件等因素的影响，呈现出明显的空间变化特征。
这就意味着城市中的空气质量分布也会受到这样的风场特性的影响。
其次，边界层的风场还会影响城市中大气污染物的扩散和传播。
在平稳的天气条件下，城市中的污染物排放主要受到边界层内的水平扩散影响，而在不稳定的天气条件下，则受到边界层竖直混合的影响。
所以，在边界层内，风速、风向与地面的温度、湿度等气象因素的综合作用下，污染物扩散与传播的过程变得非常复杂。
边界层风场特性的不同可能导致不同的空气污染分布及范围，从而对城市空气质量产生影响。
此外，边界层的风场特性还会影响城市热岛效应的形成和发展。
热岛效应指的是城市相对于周围地区温度明显升高的现象。
在城市中，由于建筑物的存在，大气边界层的垂直温度梯度较小，而水平温度的差异较大。
边界层内的风场变化影响了城市区域和非城市区域之间的温度平衡，从而影响了热岛效应的形成和发展。
而热岛效应的存在又会加剧污染物的扩散不畅，进一步影响着城市空气质量。
总结来说，大气边界层风场特性对城市空气质量产生着重要的影响。
风速、风向与气象条件的变化，导致了城市中污染物扩散与传播的差异。
不稳定的边界层还会给城市空气质量带来额外的挑战。
因此，对大气边界层风场特性的研究及其与城市空气质量的关系的探索是必要的。
只有了解了风场的特性，才能更好地规划城市布局、控制污染物排放、改善空气质量，为居民提供更加健康的生活环境。
值得一提的是，大气边界层风场特性是一个复杂而庞大的课题，它受到多种因素的综合影响，包括地形、气象条件、建筑物密度等。
《环境影响评价技术导则》HJ_T 2.2-93
中华人民共和国环境保护行业标准环境影响评价技术导则HJ/T 2.2-93大气环境Technical guidelines for environmental impact assessmentAtmosphere environment为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《建设项目环境保护管理办法》以及《环境影响评价技术导则总纲》，制定本标准。
1 主题内容与适用范围1.1主题内容本标准规定了大气环境环境影响评价的方法与要求。
1.2适用范围本标准适用与建设项目的新建或改、扩建工程的大气环境影响评价。
城市或区域性的大气环境影响评价亦应参照使用。
2 引用标准GB 3095 大气环境质量标准TJ 36－79 工业企业设计卫生标准HJ/T 2.1 环境影响评价技术导则总纲3 符号本标准使用的主要符号的意义见表1。
序号符号意义单位1 c 地面浓度 mg/m32 c0i大气环境质量标准 mg/m33 c m最大地面浓度 mg/m34 c L小风时地面浓度 mg/m35 C f熏烟时地面浓度 mg/m36 c p尘粒子的地面浓度 mg/m3或大气定压比热 J/(g·K)7 c s面源或无组织排放源的地面浓度 mg/m38 c a非正常排放条件下的地面浓度 mg/m3－9 c 长期平均浓度 mg/m310 D 排气筒出口内直径 m11 d 尘粒子直径μm12 f 地转参数13 f ijk有风时风向方位、稳定度、风速联合频率14 f Lijk静风或小风时风向方位、稳定度和风速联合频率15 g 重力加速度 m/s216 H 排气筒距地面几何高度 m17 Hc 逼近山体时烟羽的临界高度 m18 He 排气筒有效高度 m19 ΔH 烟气抬升或下沉高度 m20 H 面源的平均排放高度 m21 h 混合层高度 m22 h f熏烟时混合层高度 m23 h o太阳高度角 deg24 I i评价指数25 K ij第j类（个）源i种污染因子的污染分担率26 L 莫宁－奥布霍夫长度 m27 L b试验站距评价项目主排气筒距离 Km28 L c排气筒距海岸线的上风方距离 m29 n o烟气热状况及地表状况系数30 n1烟气热释放指数31 n2烟气高度指数32 P 风速高度指数33 P i等标排放量m3/h34 P130min取样时间的横向稀释系数35 P.S Pasquill稳定度分级法36 Q 单位时间排放量 mg/s,kg/h,t/h,t/a37 Q i第i个污染物单位时间排放量 mg/s,kg/h,t/h,t/a38 Q j第j个网格内的单位面积单位时间排放量 mg/(s·m2)39 Q v实际排烟率m3/s40 Q h烟气热释放率 kJ/s41 S 面源面积 km242 T烟羽扩散时间 s或绝对温度 K43 t 烟羽或烟团扩散时间 s44 t 烟团排放初始时间 s45 T L拉格朗日时间积分尺度 s46 ΔT 烟气出口温度与环境大气温度差 K47 ΔT L陆地上与水面上的气温差 K48 U 排气筒出口处的平均风速 m/s49 U10距地面10m高处的10min的平均风速 m/s50 U* 摩擦速度51 X 沿平均风向的坐标轴或评价区东西向坐标轴52 X m一次最大地面浓度处距排气筒的距离 m53 X f熏烟时距排气筒的最近距离 m54 Y 在水平面上与X轴垂直的坐标轴55 Z 铅直方向的坐标轴56 Z0地表面粗糙度 m57 α1横向扩散参数回归指数58 α2铅直扩散参数回归指数59 β拉格朗日和欧拉时间尺度比60 γ探空气温曲线斜率61 γ1横向扩散参数回归系数62 γ2铅直扩散参数回归系数63 γd干绝热递减率64 σx 平均风向（X 方向）扩散参数 m 65 σy 垂直于平均风向的水平横向（Y 方向）扩散参数 m66 σz 铅直方向（Z 方向）扩散参数 m67 σu 脉动速度标准差（X 方向） m/s68 σv 脉动速度标准差（Y 方向） m/s69 σW 脉动速度标准差（Z 方向） m/s70 σyf 熏烟时垂直于风向的横向扩散参数 m71 σy τ1 对应取样时间为τ1时的横向扩散系数 m72 σy τ2 对应取样时间为τ2时的横向扩散系数 m 73 Φ(s), Φ(P)概率函数74 ρa 大气密度 g/m 375 Δθ/ΔZ 位温梯度 76 Г(η,τ)不完全伽马函数77 ϕ当地纬度 deg78 λ 当地经度 deg79δ太阳倾角 deg4 总则4.1 评价工作的分级4.1.1 根据评价项目的主要污染物排放量、周围地形的复杂程度以及当地应执行的大气环境质量标准等因素，将大气环境影响评价工作划分为一、二、三、级。
大气边界层理论
大气边界层是地球一大气之间物质和能量交换的桥梁。
全球变化的区域响应以及地表变化和人类活动对气候的影响均是通过大气边界层过程来实现的。
由于人类生活在大气底层一大气边界层中,因此人体健康与大气环境密切相关。
天气、气候的变化往往会影响到人体对疾病的抵御能力,使某些疾病加重或恶化,同时适宜的气象条件又使病毒、细菌等对人体有害的生物繁殖、传播,使人们感染而患病。
在城市尤其是大城市,人口、机动车、燃煤量的增加,以及城市工业化的发展,大量生产中的废气、尘埃和汽车尾气排放到大气中加上高大建筑的增加,改变了城市的小气候,使城市在无强冷空气活动的情况下,大气扩散能力极差,造成大气质量不断恶化,从而危害到人体健康,影响人类的正常生活。
因此,边界层尤其是城市边界层大气结构及其与污染物浓度之间关系的研究具有特殊重要的意义。
边界层定义为直接受地面影响的那部分对流层,它响应地面作用的时间尺度为小时或更短.大气边界层,是指受地球表面摩擦以及热过程和蒸发显著影响的大气层。
这些作用包括摩擦阻力、蒸发和蒸腾、热量输送、污染物排放,以及影响气流变化的建筑物和地形等。
边界层一般白天约为1 km,夜间大约在200 m左右,地表提供的物质和能量主要消耗和扩散在大气边界层内。
地面典型吸收率约为90%,其结果使大部分太阳能被地面吸收。
正是地面为响应太阳辐射而变暖或变冷,它依次迫使边界层通过输送过程而变化。
边界层内气流或风可以分为平均风速、湍流和波动三大类。
边界层中诸如湿度、热量、动量和污染物等各种量的输送,在水平方向上受平均风速支配,在垂直方向上受湍流支配平均风速是造成快速水平输送或平流的主要原因。
边界层中一的水平风速2~10 m是常见的。
在夜间边界层中经常观测到的波动,虽然它们只能输送少量的热量、湿度和污染物之类的标量,但在输送动量和能量方面却有着显著的作用。
许多边界层湍流是由来自地面的作用引起的,例如白天阳光充足,地面的太阳加热使暖空气热泡上升,这种热泡就是大湍涡。
城市大气边界层精细化结构垂直探测及其对大气污染的影响研究
城市大气边界层精细化结构垂直探测及其对大气污染的影响研究城市大气边界层精细化结构垂直探测及其对大气污染的影响研究近年来，随着全球城市化进程的加快，城市大气污染问题愈发突出。
城市大气边界层作为与地表接触的部分大气层，承载着城市污染物的传输和扩散，对城市空气质量的形成起着重要作用。
因此，研究城市大气边界层精细化结构的垂直探测方法及其对大气污染的影响成为一项迫切需要进行的课题。
一、城市大气边界层精细化结构垂直探测方法城市大气边界层垂直探测方法主要包括飞机、气球、无人机等航空平台观测和遥感技术。
飞机观测可通过设备采集大气参数数据，可以覆盖相对较大的区域和高度范围，且具有较高的时空分辨率。
气球观测则通过释放气球，在不同的高度悬挂观测设备，可实现对不同高度或区域的垂直探测。
无人机则因其自主性和灵活性而成为城市大气边界层垂直探测的新工具，可以实现低空、小区域的高分辨率观测。
此外，遥感技术通过卫星遥感图像获取城市大气层的信息，为城市大气边界层精细化结构的研究提供了新的手段。
二、城市大气边界层精细化结构垂直探测研究进展城市大气边界层的精细化结构研究主要集中在温度、湿度、风速、风向等参数的垂直分布与变化规律。
研究结果表明，城市大气边界层垂直结构呈现明显的差异性，与地表的热源、气象条件和空气污染物的释放活动有密切的关系。
一方面，城市热岛效应导致城市中心地区温度较周边地区更高，大气温度在城市垂直方向上的分布出现明显的垂直温度逆变现象。
湍流交换使得辐射和动量在不同高度间的传递存在剧烈的变化。
此外，城市大气边界层中的湿度分布也与污染物释放相关，因为排放源会导致湿度的降低。
同时，由于城市辐射和湍流条件的变化，大气边界层中风速和风向的分布也存在明显差异性。
另一方面，城市排放源的污染物释放活动对大气边界层结构产生显著影响。
大气边界层中污染物的垂直分布与其排放源、风向和大气稳定度等因素密切相关。
高浓度污染物主要分布在地表附近，随着高度的上升，浓度逐渐下降。
大气层中的边界层与城市气候效应
大气层中的边界层与城市气候效应大气是地球上最外层的气体环境，也是维持生命存在的重要条件之一。
大气层分为几个不同的层次，其中最接近地球表面的一层称为边界层。
边界层是大气与地球表面的相互作用区域，对于城市气候效应产生着重要影响。
本文将探讨大气层中的边界层与城市气候效应之间的关系。
一、大气边界层的定义与特征大气边界层是大气与地面之间的交界层，其厚度通常为1000米到3000米之间。
边界层内的气流运动受到地面摩擦力的影响，表现出较为复杂的现象。
边界层内的风速逐渐减小，温度逐渐上升，湿度逐渐下降。
此外，边界层还存在着较为强烈的湍流运动，这种湍流运动具有扩散、混合以及垂直上升和下沉的特点。
二、城市气候效应对边界层的影响城市作为人类活动集聚的地方，其特殊的建筑、道路和人造物体对边界层的运动产生了直接影响。
城市气候效应指的是城市与其周围地区相比，气象要素发生的差异和变化。
下面将分别以温度、风速和湿度等因素来探讨城市气候效应对边界层的影响。
1. 温度影响城市地表由于建筑、道路、水泥等人为结构的影响，使得城市表面的辐射热吸收和释放增加。
因此，城市边界层内的温度比周围地区要高。
高楼大厦和狭窄的街道使得日间的辐射热被束缚在城市内部，形成了热岛效应。
夏季热岛效应尤为显著，使得城市内部比边界层外的地区温度高出数度。
2. 风速影响城市中的高层建筑和大量的人造结构会阻挡风流，使得城市边界层内的风速较边界层外低。
高层建筑产生了阻风效应，导致城市中的空气湍流减弱，风速减小。
这种风速差异导致城市边界层内的污染物扩散速度减慢，容易造成空气污染。
3. 湿度影响城市中广泛使用的人工制造物体如水泥、沥青等不具备自然的水汽蒸发能力，使得城市边界层内的湿度明显低于边界层外的地区。
城市内的水分蒸发能力降低，导致湿度相对较低。
另外，城市中大规模的混凝土建筑会使得蒸发率减小，降水量减少。
三、城市规划与边界层调控针对城市气候效应对边界层的影响，城市规划和设计应该充分考虑边界层特性以及环境保护的原则，实施合理的调控措施。
大气边界层特征的观测与分析
大气边界层特征的观测与分析大气边界层是地球大气层中与我们的日常生活和环境息息相关的重要部分。
它是靠近地球表面的一层大气，厚度通常在几百米到几千米之间，其特征对天气、气候、污染物扩散等都有着显著的影响。
因此，对大气边界层特征的观测与分析具有重要的科学意义和实际应用价值。
大气边界层的特征主要包括温度、湿度、风速、风向等气象要素的垂直分布，以及湍流运动等。
为了观测这些特征，科学家们采用了多种手段和方法。
一种常见的观测方法是使用气象塔。
气象塔通常高达几十米甚至上百米，在不同高度上安装了各种气象传感器，如温度传感器、湿度传感器、风速仪等，可以实时获取不同高度处的气象数据。
通过对这些数据的分析，我们能够了解大气边界层中气象要素随高度的变化情况。
例如，在白天，由于太阳辐射的加热作用，地面温度升高，空气受热上升，形成对流，导致温度在垂直方向上的分布呈现出明显的梯度。
除了气象塔，飞机观测也是一种重要的手段。
飞机可以在大气边界层中飞行，并携带各种测量仪器，获取大范围、高空间分辨率的气象数据。
然而，飞机观测的成本较高，且受飞行条件和航线的限制。
近年来，随着卫星遥感技术的发展，为大气边界层的观测提供了新的视角。
卫星可以通过测量大气中的水汽、温度等参数，反演得到大气边界层的特征信息。
但卫星观测也存在一定的局限性，比如分辨率相对较低，对某些细节特征的捕捉能力有限。
在获取了大量的观测数据之后，接下来就是对这些数据进行分析。
数据分析的方法多种多样，其中常用的有统计分析和数值模拟。
统计分析是通过对观测数据进行整理、计算，得出各种统计量，如均值、方差、相关性等，从而揭示大气边界层特征的一般规律。
例如，通过对多年的温度观测数据进行统计分析，可以发现大气边界层温度的季节变化和年际变化特征。
数值模拟则是利用计算机模型来模拟大气边界层的物理过程。
模型中考虑了大气的热力学、动力学方程以及各种物理过程，如辐射、湍流交换等。
通过输入观测数据和边界条件，模型可以预测大气边界层的演化和变化。
成都市边界层流场和大气污染的基本特征
成都市边界层流场和大气污染的基本特征
成都市是一个地处长江中游的大城市，由于北部地形较为复杂，边界层流场和大气污染的基本特征也有所不同。
首先，这里的边界层流场具有多种形态特征，可以分为多层次，表现形式各异，其中包括垂直边界层流场、旅程边界层流场和堰塞边界层流场等。
垂直边界层流场是该区域气象特征的关键，它能影响区域风速和风向，造成不同方向上子元素的紊流或回流失衡，它主要由地形引起，影响着温度、水汽、气压等分布情况。
另外，穿越该区域的旅程边界层流场由来越高的山体所形成，在这种情况下，空气里积累的污染物能够被吹走，减轻当地的污染；而堰塞边界层流场又是由地形特征所决定，它们能形成保护地带，减少大气污染的扩散。
接下来介绍的是成都市大气污染的基本特征。
城市内由于交通繁忙、工业污染以及发展所带来的供热等，排放出大量的污染物。
这些污染物可以分为颗粒物、气态物和水态物等类别，进入大气，形成一种类似大气污染物分离图的图案，从而影响成都市的大气环境。
此外，虽然这里的大气层流场和污染物有所不同，但是其影响依然存在，如地形上的山体会影响气流，地面上的紊流会使污染物扩散，以及建筑物如直接引出大气污染物等等。
总而言之，成都市边界层流场和大气污染物的基本特征与众不同，其形态特征由各种因素决定，形成复杂的污染物分离图案，在保护大气环境的情况下，合理利用边界层流场、污染物和建筑物等方面的优势，能够最大限度地减少污染的扩散，促进成都市的可持续发展。
大气边界层中污染物的扩散与输送
大气边界层中污染物的扩散与输送大气边界层是地球上大气中最底部的一层，也是我们所生活的活动空间。
然而，随着工业化和城市化的迅速发展，大气中的污染物正逐渐增加，给我们的环境和健康带来了严重威胁。
因此，了解大气边界层中污染物的扩散与输送方式至关重要。
大气边界层中的污染物主要是由两种方式输送：一种是通过空气对流传输，另一种是通过大气动力学输送。
首先，空气对流传输是指空气的垂直运动和大气中温度、湿度等因素的影响而产生的。
在大气边界层中，太阳辐射加热地面，使地面温度升高，而空气受热上升，形成热对流。
这种热对流运动可以将地面上的污染物带到大气边界层上层。
此外，湿对流也是空气对流传输的重要方式，当空气中的水蒸汽饱和，并发生凝结成云或雨滴的现象时，污染物也会随之扩散和输送。
这种对流传输方式使得污染物在大气中的输送距离较短，局限于靠近污染源的附近。
其次，大气动力学输送是指大气环流和风的作用下，将污染物从源地扩散至较远的地区。
大气动力学输送的主要形式有水平输送和垂直输送。
水平输送是指在大气环流和风场的作用下，污染物被高速气流捎带向远离污染源的方向传输。
例如，东亚地区常年存在的东亚季风系统，会将来自中国东部大城市的污染物输送至日本和韩国等周边地区。
垂直输送是指大气中的垂直气流将污染物从地面抬升至高空，然后再随着气流的运动向各个方向传输。
这种垂直输送方式使得污染物的扩散范围更广，时间更长，可能对更远的地区产生影响。
总的来说，大气边界层中污染物的扩散和输送方式是多种多样的。
除了上述提到的空气对流和大气动力学输送外，还会受到地形和气象条件等因素的影响。
例如，山脉、海洋等地形特征会对大气中的污染物形成阻挡或加速的作用。
而气象条件如温度、湿度、风速和风向等，也会决定污染物的扩散范围和速度。
因此，在研究大气边界层中污染物扩散和输送的过程中，需要综合考虑这些因素的综合影响。
污染物在大气边界层中的扩散和输送过程不仅仅是学术研究的问题，更是人们关心的环境和生活质量问题。
大气边界层中的城市热岛效应
大气边界层中的城市热岛效应大气边界层是地球大气圈中最底层的一部分，它直接与地表接触并受到地表热量影响，因此在城市环境中引起了一个特殊的现象- 城市热岛效应。
城市热岛效应是指城市相对于周围农村地区的气温明显升高的现象。
城市热岛效应的成因是多方面的。
首先，城市地面大部分由人工建筑覆盖，建筑材料的热导率较高，能够吸收太阳辐射射入过程中的热能，造成地面温度升高。
其次，城市中的工业排放物和交通排放物中的大量废气，如二氧化碳、一氧化碳等，具有较高的吸热能力，使得城市热岛效应更为明显。
此外，城市地表覆盖率较高，蓄热能力较强，通过日间的吸热和夜间的辐射方式使得城市热岛效应的现象尤为突出。
城市热岛效应的影响不容小觑。
首先，城市热岛效应导致城市内部的温度升高，往往引发城市中暑、人体不适等健康问题。
其次，城市热岛效应还导致城市降水量减少，蒸发增加，使得城市水资源的供应和管理出现困难。
此外，城市热岛效应对植被生长也有一定的不良影响，特别是对于城市公园和绿化带等生态环境的建设和维护提出了更高的要求。
为了减轻城市热岛效应的影响，我们可以采取一系列的措施。
首先，通过增加绿化覆盖面积和构建湿地等水体景观来增加城市的蒸发和降水，以降低城市温度并改善城市气候环境。
其次，可以通过改善建筑材料的热传导性能来减少城市地表的热量吸收和储存，比如使用反射材料覆盖建筑物表面，减少热的吸收。
此外，还应该加强城市的交通管理，减少机动车辆的排放，以减少城市中的废气排放量。
综上所述，城市热岛效应是城市化进程中出现的一个自然环境问题，它给城市环境和人们的生活带来了一系列的不利影响。
我们应该采取积极的措施来减轻城市热岛效应的影响，保护和改善城市环境，提高人们的生活质量。
大气边界层高度与大气污染物浓度的相关性研究
大气边界层高度与大气污染物浓度的相关性研究大气边界层高度与大气污染物浓度之间存在着密切的相关性，这一研究成果对于环境保护和空气污染治理具有重要意义。
在过去的几十年里，随着工业化和城市化的加速发展，大气污染成为了世界各地普遍面临的问题之一。
而大气边界层高度是影响大气中污染物扩散和固定的重要因素。
因此，研究大气边界层高度与大气污染物浓度之间的相关性，将有助于我们更好地理解和应对大气污染问题。
首先，我们需要了解大气边界层以及其中的污染物浓度分布情况。
大气边界层是指大气中的一层相对较低的区域，在这一区域内，大气层中的气温、湿度和风速等参数变化较大。
同时，大气边界层中也存在着大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、细颗粒物等。
这些污染物的来源多种多样，包括工业排放、车辆尾气等。
由于大气层中的污染物浓度会随着高度的增加而逐渐减小，因此大气边界层的高度对于污染物的扩散和固定起着关键作用。
其次，我们需要探究大气边界层高度与大气污染物浓度之间的关系。
研究发现，大气边界层高度与大气污染物浓度存在一定的相关性。
通常情况下，大气边界层越高，大气中的污染物扩散范围就越大，其浓度也会相应降低。
这是因为较高的边界层高度可以促使大气中的污染物向上扩散，减少了其对地面的影响。
而在边界层较低的情况下，污染物则会更容易被固定在地表，导致地面污染物浓度较高。
此外，大气边界层高度的变化也会对大气污染物浓度产生影响。
一些研究发现，当边界层高度发生变化时，大气污染物的浓度也会相应变化。
例如，在夏季晴朗的天气中，由于阳光的照射和地面的加热，边界层高度会相对较高。
这时，大气中的污染物扩散能力增强，其浓度也会相应下降。
而在冬季或气象条件不佳的情况下，边界层高度会相对较低，大气污染物的浓度则容易积聚在地表，造成严重的空气污染。
综上所述，大气边界层高度与大气污染物浓度之间存在着密切的相关性。
通过探究这一关系，我们可以更好地预测和控制大气污染的扩散程度，促进环境保护和空气质量改善。
太原城市下垫面扩张对边界层特征影响的个例研究
太原城市下垫面扩张对边界层特征影响的个例研究董春卿;郭媛媛;赵桂香;邱贵强【摘要】通过高分辨率卫星夜间灯光数据获取最新的城市地表分布,并利用高分辨率数值模式对2013年8月14 ～16日太原区域的一次高温过程进行研究,探讨城市下垫面扩张对大气边界层的影响.结果表明:基于DMSP/OLS夜间灯光数据对模式中地表参数修正后,能够更准确地反映太原主城区和高速公路沿线小规模建筑群的扩张,有效改善了模式的预报性能,显著提高对近地面气温、地表温度的预报能力.城市下垫面的扩张,使城区夜间升温明显,热岛强度增强.与1992年的城市化状况相比,晴空天气条件下,2012年太原城区夜间气温上升5℃,热岛强度升高2～3℃.城市下垫面扩张,改变了地表能量分配关系,使得地表感热传输明显加强,潜热通量明显减弱,城市冠层作用下的储热能力增强.边界层内部湍流交换、水汽输送等的进一步研究表明:城市地表水汽输送减弱,边界层水汽含量减少,2 ～4 km高度的水汽含量增加,湍流动能的影响高度增高,湍流混合加剧;14:00,城区边界层高度抬高了800 m,城市上空混合层加深,持续时间更长.【期刊名称】《干旱气象》【年(卷),期】2014(032)006【总页数】11页(P916-925,933)【关键词】城市化;城市热岛;夜间灯光;城市边界层【作者】董春卿;郭媛媛;赵桂香;邱贵强【作者单位】山西省气象台,山西太原030006;山西省气象台,山西太原030006;山西省气象台,山西太原030006;山西省气象台,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】P421.3;P461.8引言近年来，我国大规模城镇化带来了土地利用类型的快速变化，太原作为山西省政治、经济、文化中心，城市建设面貌发生了巨大的变化。
随着城市范围的扩大，原有农田、森林等自然植被不断被沥青、水泥路面以及建筑物等人造表面所代替。
与城市化相伴随的城市空气质量恶化［1］、夏季高温热浪等灾害性气象事件频发［2－4］，严重影响了城市人居环境和社会经济的可持续发展。
论述我国城市空气污染的成因、危害、预报、防治
论述我国城市空气污染的成因、危害、预报、防治城市自然环境不仅是城市资源的源泉，而且是人类生活、居住的环境，人类不应只是利用城市自然环境，而要尽可能地减轻对自然环境的污染，主动地补充城市自然环境随着城市规模的发展所不具备的功能，补偿由于城市开发建设而造成的自然环境损失和自然环境过度利用而受到的损害。
我国虽然是发展中国家，但改革开放以来随着工业生产和经济建设的高速发展，汽车数量的迅速增加，煤炭和石油等燃料消耗量的剧增，导致了空气污染的加剧。
所以，尽快深入研究及普及城市空气污染预报对于我国城市环境而言是费城重要的。
1.造成我国城市空气污染的原因是非常多的，其原因因城市而异，但纵观所有城市的污染成因，以下原因应该是最具有普遍性的：（1）城市人口爆炸性增长：城市强大的经济活力，丰富的物质文化条件和就业机会，对农村人口有具大的吸引力，进入20世纪以来，人口城市化加速发展，城市人口急剧增长。
我国城市化虽然起步较晚，但城市人口增加速度却十分惊人，例如1980年我国城市人口有 1．3亿，占全国总人数的13.6％；1990年增加到近3亿，占全国总人口的 26.2％。
城市个数由1983年的289个，到1993年增到570个，几乎增加了一倍；而城市人口大于100万的大型城市就有42个之多。
我国大城市人口密度平均每平方公里 1万人以上，是郊区人口平均密度的22－96倍。
城市中人口数量巨大的工矿企业，单位面积上具有高投资、高能耗的特点。
由于城市处于高密度、超负荷运转状态，因此城市空气、水、土地及一切基础工程设施都承受着超载的负担，引起了一系列环境问题。
城市空气污染、缺电、缺水，城市环境脏、乱、差。
（2）不同城市能源消耗类型又决定了不同成城市污染的差异：城市空气污染各有差异，按城市能源消耗可分为：“煤烟型”、“扬尘型”、“石油型”、“复合型”等。
1）、“煤烟型”污染特征能源结构中煤炭占主导地位，使城市空气污染物主要表现为SO2和总悬浮颗粒物污染比例较大。
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城市建设对边界层大气环境的影响
摘要：根据在葛店进行的3次污染气象试验的结果，分析了1987～2007年当地的低空风场与温度场的变化情况，结果表明：观测地点的地面主导风向发生偏转，明显由偏E 风转为偏N风；地面气温从最开始的与鄂州气象站相关最好，逐渐变为与武汉气象站相关较好。
关键词：风场；温度场；观测
收稿日期：2014-12-04
作者简介：廖洁（1979―），女，湖北安陆人，硕士，高级工程师，主要从事环境影响评价以及气候可行性论证方面的研究工作。
中图分类号：P4 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2015）01-0009-03
1 引言
城市作为人类主要的生存聚居地和工业集中的生产场所，其气候和环境问题日益突出，城市地区相对于周围的乡村地区而言，由于其独特的下垫面，地面动力学粗糙度明显增大，地面热容量和热释放量也均比乡村地区明显增加，从而使其上空的边界层特性与周围的乡村地区大为不同。
国内外大量的研究结果都表明，随着城市化的高速发展，导致城市内边界层的结构出现了相应的变化。
为了研究城市下垫面变化对城市边界层环境的影响，根
据在葛店进行的3次污染气象试验中探测的温度和风廓线资料，分析了该地区边界层随下垫面变化而产生的变化。
2 试验方法及数据来源
葛店位于鄂州与武汉之间，鄂州市西北部，武汉市洪山区东侧，长江之南。
在葛店分别进行了3次污染气象试验，第一次在1987年的12月，第二次在2003年的12月，第三次在2007年的12月。
温度探测均采用GNZ3型遥测接收仪，用双经纬仪同步跟踪气球，每隔20s读数一次，用矢量法计算气球高度和各高度的风向、风速。
3 风场的变化特点
3.1 地面风场
在1987年12月的观测中，地面主导风向为E风，对应的平均风速为2.1m/s；次主导风向为SE风，对应的平均风速为1.8m/s。
地面风的最大风速出现在10时，风速为1.6m/s；傍晚18时和早晨06时，风速最小为0.8m/s。
观测期间的静风频率为30%。
根据2003年12月的观测结果，当地的地面风的主导风向为NE，次主导风向为NNE。
静风频率为18.5%。
地面最大风速出现在早晨06时，风速为3.4m/s；最小风速出现在夜间22时，1.3m/s。
2007年冬季的观测结果中，地面风的主导风向为NNE，次主导风向为NE。
2007年的观测期间风速较大，静风频率
为0。
地面最大风速出现在中午12时，风速为4.5m/s；最小风速出现在16时，风速为2.3m/s。
随着城市规模的不断发展和建筑群与日俱增，城市下垫面的粗糙度加大，使得城市边界层的湍流加大，风场结构发生较大的改变。
根据第一次1987年的观测到2007年观测结果（表1），当地的地面主导风向由E风逐渐改变为NNE风，静风频率逐渐变小，可见由于这多年的发展导致当地的地面主导风向发生较大的偏转，地面风速较以前变大。
3.2 风场随高度的变化
3.2.1 风向
1987年在评价区的低空风场在250m以下主导风向为N 风，300～400m高度层的主导风向为NNE，450～500m高度层为NE，750～1000m范围内E风占主导。
各高度层的静风出现频率较小，在650m高度层以下静风频率均小于5%，700m高度以上的静风频率在6%～10%之间。
2003年的观测记录显示，100m高度的主导风向为NE，随着高度的增加，200m主导风向右偏一个方位为NNE，200～600m主导风向一直稳定在NNE方向上，但偏右方位的风频率逐渐增加，700m高度主导风向又右偏一个方位，转为NE风，800～1000m的主导风向稳定在WSW方位。
观测期间的静风多出现在地面，400m以下静风频率小于5%，400m以上高度层的静风频率均为0。
2007年的观测结果中，50m以上高度层的主导风向大多为NE，仅200m高度层的主导风向为ENE，但200m的次主导风向也为NE。
观测期间各高度层的静风频率均不高，主要集中在300～700m高度，其他高度的静风频率均为0。
根据3次的观测数据，第一次的观测时主导风向随高度的增加存在较明显的右偏，由N风偏转为E风。
第二次观测时的主导风向在高层一个较大的切变，在70m高度以下风向主要为NNE和NE，700m高度以上则突然偏转为WSW。
而在2007年的观测结果中，从低层到高层的主导风向较为一致，大部分为NE。
3.2.2 风速
图1是1987年在鄂州进行观测得到的各高度层风速的变化曲线图，可以发现观测点白天风速明显小于夜间风速。
各时次在50～100m高度均有明显的风速增大。
14时的风速为全天最小风速，该时次的风速随着高度的增大，风速也逐渐增大。
夜间20时和02时的风速随着高度增高而逐渐变小。
2003年的观测中，在300m以下，中午14时的风速最小，清晨08时的风速最大；但到了800m高度以上，02时的风速为最小（图2）。
根据2007年的观测结果，在700m以下，除08时外其他各时次的风速随高度变化不显著，08时的风速随着高度的升高而迅速变大。
在700m高度以上，02时的风速略有下降，
其他各时次的风速则迅速减小至1.0m/s以下，变化很大（图3）。
相较于3个观测结果，观测地点的白天风速小于夜间风速，其中尤以第一次观测（1987年）的结果明显。
观测期间，夜间风速在地面～100m高度之间风速增加明显，到了高层（800m高度以上）风速会略有减小，但是在2007年观测期间，在700m高度以上则出现风速迅速下降。
4 温度场的变化特点
4.1 地面温度
1987年的测试期间，地面气温最低气温出现在06时，最高气温出现在14时。
观测地点的地面气温与鄂州气象站的观测结果相关系数为0.9929，呈显著相关；而与武汉气象站的观测结果相关系数则为0.8507。
2003年的地面气温观测结果，与鄂州气象站的相关系数为0.965，与武汉气象站的相关结果为0.963，二者相差不大，与鄂州的相关性略大于其与武汉的相关性。
而到了2007年，地面的气温观测结果中，与鄂州气象站的相关系数为0.915，与武汉气象站的相关结果为0.917，变成了与武汉的相关性略大于其与鄂州的相关性。
同时，可以发现，观测地的气温与临近气象站的相关性在逐渐降低。
4.2 低空温度场
图4为1987年各时次温度随高度的变化曲线。
在观测
期间，从傍晚18时起，至次日08时为止，均出现不同程度的逆温现象。
其中在02时的逆温强度最大。
逆温均出现高度在350m以下，近地面50m以下的逆温强度均高于50m以上的逆温强度。
在2003年的观测结果中，从夜间20时之后才开始出现逆温，直至早上08时。
逆温频率最强时次同样为夜间02时（图5）。
在2007年的各时次温度随高度的变化曲线图（图6）中，逆温最强出现在夜间02时，在早间08时出现在100～200m 的低悬逆温。
在2007年的观测中可以看出，观测点逆温多出现在近地200m以下，200m以上几乎无逆温出现。
结合图4～6的变化曲线可知，1987年观测得到的2015年1月Journal of Green Science and Technology
02时的逆温最强，自地面一直持续到350m高度，而此之后观测的逆温厚度逐年降低，2003年观测的逆温厚度在250m以下，2007年则为200m以下。
5 结语
由于这多年的发展导致当地的地面主导风向发生较大
的偏转，观测地点的地面主导风向由E风逐渐改变为NNE 风，地面风速较以前变大，静风频率逐渐变小。
在地面～1000m的高空风场中，白天风速均小于夜间风速，但是白天与夜间风速差异在逐年变小。
各高度层主导风向也有一定变
化，从之前的随高度增加，主导风向由N风偏转为E风（1987年）而改变为各高度层主导风向较为一致，大部分为NE （2007年）。
在温度的观测中，地面气温从最开始的与鄂州气象站相关最好，逐渐变为与武汉气象站相关最好。
1987年观测得到的02时的逆温最强，自地面一直持续到350m高度，在此之后观测的逆温厚度逐年降低，2003年观测的逆温厚度在250m以下，2007年则为200m以下。
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对于此次严重雾霾天气，武汉大学测绘信息工程重点实验室[6]
对武汉市2013年1月期间的PM1.0的离子成分进行了监测，表明霾日颗粒物为酸性，缺乏对武汉市霾日气象条件和成因的分析。
本文利用武汉市近6年的气象观测资料，研究武汉市霾的气候特征和气象影响因素，以期了解武汉市霾的成因和影响因素。