城市气候.ppt
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㈠空间分布 1.水平方向： ①城市高温中心出现在人口密集，建筑密度大，工
商业最集中地区 ②城市高温区内等温线稀疏，气温水平梯度小 ③城市边缘气温水平梯度大，等温线密集 ④城区内由于土地利用类型和下垫面性质不同，气
一、城市大气分层
城市气候所涉及的范围：
水平方向：城区及城市影响所达的郊区 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
城市大气分层示意图 城市大气分层示意图
二、城市气候的基本特征
（一）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 （二）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 （三）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 （四）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 （五）降水 城市降水比郊区多，尤其是对流性降水
表3-1城市化产生的城郊气候要素差异
气候要素 污染物
凝结核 灰尘微粒 气体胡混合物 辐射 总辐射 紫外辐射
日照时间 能见度（＜10km） 云量 雾，冬季 雾，夏季 降水
总量 日数（＜5mm） 降雪
与郊区对比
多10～100倍 多1050倍 多525倍
少10％～20％ 少30％ 少5％～15％ 少5％～15％ 多5％～10％ 多100％ 多20％～30％
人口数量 0.9639 0.9621 0.9654
轻工业产值 0.8988 0.8987 0.8998
重工业产值 0.7576 0.7575 0.7579
建筑面积 0.9789 0.9770 0.9812
公共交通 0.7490 0.7488 0.7494
货运量 0.5738 0.5734 0.5739
1.90 0.62 11.77 1.26 0.19
0.04 0.03
§3-2 城市热岛效应
城市热导及其表示方法 城市热导的时空变化及其影响因素 城市热导产生的能量基础 城市热导的生态环境效应
一、城市热岛及表示方法
城市“热岛效应”(heat island effect) 指城市气温高于四周郊区气温的现象。 在人口密度大，建筑密度大，人为释 放热量多的市区，形成高温中心。在园林 绿地园或地带形成低温中心或低温带，城 市绿地在冬季和夜晚起保温作用，在夏季 和白天起降温作用。
表3-3 不同城市人为热排放量
纬度∕°N
64 56 53 52 49
人口密度 (人∕ km2）
810 7300 10420 9830 5360
47
11500
45
14102
40
28810
34
2000
35
14600
22
3730
1
3700
时间
年平均 年平均 年平均 年平均 年平均 夏季 冬季 年平均 夏季 冬季 年平均 夏季 冬季 年平均 年平均 年平均 年平均 年平均
1、城市下Biblioteka Baidu面性质变化及其影响
2、下大垫气面性成质分的变改化变： 及其影响 3、⒈物影比城主响热市要：、是①热人：下容为C垫量O面、热2的导，释热热NO力率放x学、，及特吸CO性热其，影、影颗响反粒温射响物度、，蓄二热次能污力染
⒉影②响下：垫面的水份循环特性影响湿度 影1响)蒸人城发为市、热空蒸：气腾由透、于明凝人度结类，、生减透产弱水、能、生见贮活度水活动以及生物新陈 改贮代变藏谢太水所阳分产入能生射力的辐差热射，量，蒸。散发P射（73辐蒸表射腾3和-）3地比面郊的区长小波辐射。 特2别）③是影下C响垫O：面2，的C动H力4，学O特3性等影温响室气气流体，吸收地面长 波改下辐变垫射了面，城粗大市糙气区度逆域大温的，辐能风射量速，平小地衡，面，风不形向易成不冷城稳却市定，热城岛市气温 比产郊生区局高地。气为候云变、化雾，降水提供了凝结核。
多5％～10％ 多10％ 少5％～10％
气候要素 温度
年平均 冬最低（平均） 夏最高（平均） 无霜期 相对湿度
年平均
冬 夏 风速 年平均 极大风 平静无风
与郊区对比
高0.5～3.0 高1.0～2.0 高1.0～3.0 多10％
小6％ 小2％ 小8％
小20％～30％ 小10％～20％ 多5％～20％
三、城市化对气候影响的机制
人为热QF （w∕m2）
19 127 19 21 19 15 23 43 32 51 99 57 153 117 21 26
4 3
净辐射Qn （w∕m2）
18 42 56 57 57 107 6 46 100 --8 52 92 13 93 108
～110 ～110
QF∕ Qn
1.05 3.02 0.34 0.37 0.33 0.14 3.83 0.93 0.32
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：受人为因素影响的
年均最低气温 > 年均最高气温 > 年均气温
三、城市化对气候影响的机制
城市名称
费尔班艾斯 莫斯科
谢菲尔德 西柏林 温哥华
布达佩斯
蒙特利尔
曼哈顿 洛杉矶 大阪 香港 新加坡
第三章 城市气候
城城市市化气是候指：城城市市人内口部、形设成施的、不经同济于活 动城、市物周质围文地化区的的高特度殊集小中气过候程。。
城市化对气候的影响及其机制 城市热岛效应
城市大气水分效应 城市风场效应
城市主要气象灾害及防御
§3-1 城市化对气候的影响及其 机制
一、城市大气分层 二、城市气候的基本特征 三、城市化对气候影响的机制
三、城市化对气候影响的机制
表3-2 城市大气中一些空气污染物的浓度
污染物
浓度 容积百分率％
CO2 300～1000
CO 1～200
SO2 0.01～8
NOX
CH4
O3 氯化物
0.01～1 0.01～1 0～0.8 0～0.8
氨 0～0.21
指标 年平均最高气温
年平均气温 年平均最低气温
表3-4 广州人为因素对城市气温的关联度
城市热岛效应示意图
一、城市热岛及表示方法
2、城市热岛强度：（△Tu-r）：城市气
温与郊区同期（瞬时、日均、月均、年均 等）气温差值的大小（或等温线间距）
温度对比：
①同一时段城市与郊区气温的对比；（测 点：代表性，典型性） ②城市发展过程中测站本身气温的前后对比； （以滤去气候变化的影响）
二、城市热导的时空变化及其影响因素
商业最集中地区 ②城市高温区内等温线稀疏，气温水平梯度小 ③城市边缘气温水平梯度大，等温线密集 ④城区内由于土地利用类型和下垫面性质不同，气
一、城市大气分层
城市气候所涉及的范围：
水平方向：城区及城市影响所达的郊区 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
城市大气分层示意图 城市大气分层示意图
二、城市气候的基本特征
（一）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 （二）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 （三）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 （四）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 （五）降水 城市降水比郊区多，尤其是对流性降水
表3-1城市化产生的城郊气候要素差异
气候要素 污染物
凝结核 灰尘微粒 气体胡混合物 辐射 总辐射 紫外辐射
日照时间 能见度（＜10km） 云量 雾，冬季 雾，夏季 降水
总量 日数（＜5mm） 降雪
与郊区对比
多10～100倍 多1050倍 多525倍
少10％～20％ 少30％ 少5％～15％ 少5％～15％ 多5％～10％ 多100％ 多20％～30％
人口数量 0.9639 0.9621 0.9654
轻工业产值 0.8988 0.8987 0.8998
重工业产值 0.7576 0.7575 0.7579
建筑面积 0.9789 0.9770 0.9812
公共交通 0.7490 0.7488 0.7494
货运量 0.5738 0.5734 0.5739
1.90 0.62 11.77 1.26 0.19
0.04 0.03
§3-2 城市热岛效应
城市热导及其表示方法 城市热导的时空变化及其影响因素 城市热导产生的能量基础 城市热导的生态环境效应
一、城市热岛及表示方法
城市“热岛效应”(heat island effect) 指城市气温高于四周郊区气温的现象。 在人口密度大，建筑密度大，人为释 放热量多的市区，形成高温中心。在园林 绿地园或地带形成低温中心或低温带，城 市绿地在冬季和夜晚起保温作用，在夏季 和白天起降温作用。
表3-3 不同城市人为热排放量
纬度∕°N
64 56 53 52 49
人口密度 (人∕ km2）
810 7300 10420 9830 5360
47
11500
45
14102
40
28810
34
2000
35
14600
22
3730
1
3700
时间
年平均 年平均 年平均 年平均 年平均 夏季 冬季 年平均 夏季 冬季 年平均 夏季 冬季 年平均 年平均 年平均 年平均 年平均
1、城市下Biblioteka Baidu面性质变化及其影响
2、下大垫气面性成质分的变改化变： 及其影响 3、⒈物影比城主响热市要：、是①热人：下容为C垫量O面、热2的导，释热热NO力率放x学、，及特吸CO性热其，影、影颗响反粒温射响物度、，蓄二热次能污力染
⒉影②响下：垫面的水份循环特性影响湿度 影1响)蒸人城发为市、热空蒸：气腾由透、于明凝人度结类，、生减透产弱水、能、生见贮活度水活动以及生物新陈 改贮代变藏谢太水所阳分产入能生射力的辐差热射，量，蒸。散发P射（73辐蒸表射腾3和-）3地比面郊的区长小波辐射。 特2别）③是影下C响垫O：面2，的C动H力4，学O特3性等影温响室气气流体，吸收地面长 波改下辐变垫射了面，城粗大市糙气区度逆域大温的，辐能风射量速，平小地衡，面，风不形向易成不冷城稳却市定，热城岛市气温 比产郊生区局高地。气为候云变、化雾，降水提供了凝结核。
多5％～10％ 多10％ 少5％～10％
气候要素 温度
年平均 冬最低（平均） 夏最高（平均） 无霜期 相对湿度
年平均
冬 夏 风速 年平均 极大风 平静无风
与郊区对比
高0.5～3.0 高1.0～2.0 高1.0～3.0 多10％
小6％ 小2％ 小8％
小20％～30％ 小10％～20％ 多5％～20％
三、城市化对气候影响的机制
人为热QF （w∕m2）
19 127 19 21 19 15 23 43 32 51 99 57 153 117 21 26
4 3
净辐射Qn （w∕m2）
18 42 56 57 57 107 6 46 100 --8 52 92 13 93 108
～110 ～110
QF∕ Qn
1.05 3.02 0.34 0.37 0.33 0.14 3.83 0.93 0.32
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：受人为因素影响的
年均最低气温 > 年均最高气温 > 年均气温
三、城市化对气候影响的机制
城市名称
费尔班艾斯 莫斯科
谢菲尔德 西柏林 温哥华
布达佩斯
蒙特利尔
曼哈顿 洛杉矶 大阪 香港 新加坡
第三章 城市气候
城城市市化气是候指：城城市市人内口部、形设成施的、不经同济于活 动城、市物周质围文地化区的的高特度殊集小中气过候程。。
城市化对气候的影响及其机制 城市热岛效应
城市大气水分效应 城市风场效应
城市主要气象灾害及防御
§3-1 城市化对气候的影响及其 机制
一、城市大气分层 二、城市气候的基本特征 三、城市化对气候影响的机制
三、城市化对气候影响的机制
表3-2 城市大气中一些空气污染物的浓度
污染物
浓度 容积百分率％
CO2 300～1000
CO 1～200
SO2 0.01～8
NOX
CH4
O3 氯化物
0.01～1 0.01～1 0～0.8 0～0.8
氨 0～0.21
指标 年平均最高气温
年平均气温 年平均最低气温
表3-4 广州人为因素对城市气温的关联度
城市热岛效应示意图
一、城市热岛及表示方法
2、城市热岛强度：（△Tu-r）：城市气
温与郊区同期（瞬时、日均、月均、年均 等）气温差值的大小（或等温线间距）
温度对比：
①同一时段城市与郊区气温的对比；（测 点：代表性，典型性） ②城市发展过程中测站本身气温的前后对比； （以滤去气候变化的影响）
二、城市热导的时空变化及其影响因素