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词条 混浊岛效应
释义

混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”。而尘埃等混浊物恰恰是云层中的水汽变成降雨最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,从而增加雨量

简介

混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”。而尘埃等混浊物恰恰是云层中的水汽变成降雨最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,从而增加雨量。上海城市混浊岛效应具体表现在大气质量的市区和郊区差异,低云量及以低云量为标准的阴天日数分布和太阳辐射混浊因子的地区差异等。[1]

形成

投射到地表的太阳辐射,可以分为两部分:一部分是以平行光线方式射来的直接阳光,称为太阳直接辐射s;另一部分是太阳辐射经过地球大气圈时,因为受到空气分子、悬浮颗粒物和云粒的散射作用而向四面八方散射出的光亮,称为散射辐射D。在相同强度的太阳辐射下,混浊空气中的散射粒子多,其散射辐射比干洁空气强,直接辐射则大为削弱。气象学者乃以D/S表示大气的混浊度(又称混浊度因子)。城市中因工业生产、交通运输和居民炉灶等排放出的烟尘污染物比郊区多。这些污染物又大都是善于吸水的凝结核。城市中垂直湍流比较强,因此有利于低云的发展。大量观测资料证明,城区的低云量多于附近郊区,这就使得城市的散射辐射比郊区强,直接辐射比郊区弱,大气的混浊度显著大于郊区。以上海为例,根据近27年的辐射资料统计平均上海台的混浊度D/S为1.17。比同时期十个郊区站的混浊度D/S平均要大15.8%。在上海混浊度分布图上,城区呈现出一个明显的混浊岛,在国外许多城市都有类似现象。

主要表现

(1)城市大气中的污染物质比郊区多。

(2)低云量和以低云量为标准的阴天日数远比郊区多,城市大气中因凝结核多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,

(3)混浊度强:城市大气中因污染物和低云量多,使日照时数减少,太阳直接辐射(S)大大削弱,而因散射粒子多,其太阳散射辐射(D)却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度(又称混浊度因子turbidity foctor)的地区分布上,城区明显大于郊区。

(4)城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多,它们对光线有散射和吸收作用,有减小能见度的效应。当城区空气中二氧化氮NO2浓度极大时,会使天空呈棕褐色,在这样的天色背景下,使分辨目标物的距离发生困难,造成视程障碍。此外城市中由于汽车排出废气中的一次污染物——氮氧化合物和碳氢化物,在强烈阳光照射下,经光化学反应,会形成一种浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾,能导致城市能见度恶化。美国洛杉矶、日本东京和我国兰州等城市均有此现象。[2]

影响

一、减少城市日照

二、降低能见度

飘尘浓度愈大,混浊岛效应愈明显,市区能见度下降愈大。

三、出现低湿的城市“浊雾”

市区由于大气污染,低空吸水性核丰富,往往在相对湿度不到100%,甚至在90%以下时亦有“浊雾”出现。

四、市区降水酸度及酸雨频率大于郊区

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更新时间:2025/2/27 2:15:08