(二)“热岛”效应

城市的特殊下垫面导致城区气温高于郊区形成“热岛”效应。

由表 4-42 看出,城区年平均温比郊区分别高 0.5℃和 0.6℃。以冬( 1 月)、春(4 月)季热岛强度大,月平均温相差接近 1℃;夏(7 月)、秋(10 月)季热岛温度小相差 0.2℃。

表 4-42 北京城郊月平均温对比 单位℃

月站名

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

五塔寺(城)

-3.8

-1.3

5.9

13.8

20.2

24.1

25.7

24.7

19.7

12.6

4.0

-2.2

11.9

旧宫(南郊)

-4.2

-2.2

4.9

13.0

19.5

23.6

25.6

24.3

19.3

12.5

3.8

-2.9

11.4

通县(东部)

-5.0

-2.4

4.9

13.1

19.5

23.5

25.5

24.4

19.3

12.4

3.6

-3.0

11.3

热岛强度不仅随季节变化有明显的日变化,并与天气状况密切相关。从

(图 4-33)看出,一年当中都是夜间热岛强度比白天大。而冬季热岛强度日变化具有明显的双峰型,峰值出现在 20 时和 08 时,中午前后其值最低, 有时甚至出现负值,这种双峰型与冬季取暖活动密切相关。

“热岛”的消失受风速的影响。以热岛强度 < 0.5℃时的风速为热岛消失的极限风速。

图 4—33 北京热岛强度日变化图

————31 中和朝阳站温差

————31 中和旧宫站温差

从表(4-43)中看出,北京不同季节热岛消失的极限风速不同,冬季热岛强度最强极限风速也最大,秋季次之,夏季热岛强度最弱极限风速也最小。

表 4-43 北京热岛消失极限风速

季节

热岛消失的极限风速(米秒)

4 — 5

2 — 3

5

5 — 6

图 4-34 1971 年 1 月 9 日 20 时北京地区的热岛环流图

由于城市热岛效应,造成市、郊之间的热力环流。当大气环流较稳定时, 由于热岛的热力作用,在市区形成明显的辐合环流。再加上北京的地方性的“山谷风”,风速在 2—4 米/秒,厚度大致为 300 米左右,这种山谷风和热岛环流的叠加,加强了辐合流场。由于大气层结稳定,湍流扩散很弱,很容易把郊区大气中的污染物质向市区输送,积累到一定程度就造成严重污染(见图 4-34)。