地理因素促进“火炉”形成
除了太平洋副热带高压这种天气系统外,地理因素也是高温炎热城市形成的重要条件。李小泉说,综合来看,高温炎热城市多处沿江地区,与宽阔水域相邻,空气湿度大,会让市民觉得闷热难耐。
此外,高温炎热城市基本都处于山谷、河谷、盆地等低洼地区,空气流通性差,风力较小。因此,在太阳辐射下,温度升高很快。靠近山的低洼地区容易出现 “焚风效应”,也是出现高温的原因之一。“焚风效应”是指由于比较潮湿的空气在迎风山坡上升时,水汽凝结成雨,到山顶后空气已变得比较干燥,然后沿着背风坡下沉增温,此时空气变得更加干燥和炎热。
当一团空气从高空下沉到地面时,每下降1000米,温度平均升高6.5℃。这就是说,当空气从海拔四千至五千米的高山下降至地面时,温度会升高20℃以上。“例如,石家庄位于山西高原东边,当西风越过高原下沉时,增温就会很明显。因此,虽然身处北方,石家庄的夏季也十分炎热。”李小泉说。
我国华北地区主要城市处在暖温带半湿润大陆季风气候区,由于西北部太行山对冷空气屏障,冬寒夏雨,高温天气出现早。国家气候中心一些专家,利用我国华北地区1961年至2000年夏季6月至8月的高温资料分析发现,东亚副热带高压和大陆变性高压的活动,是造成华北地区城市夏季危害性高温的主要影响系统。
人类活动使城市更加炎热
城市化无疑也是炎热城市的催化剂。李小泉认为,城市化逐步改变了先前以绿地为主的下垫面,道路、广场、建筑物等城市下垫面都是由砂石、沥青、钢筋混凝土以及人为烧制的砖瓦和金属等组成,它们表现出与岩石相类似的特性,吸收太阳辐射率比绿地大,反射率则小,因此,更加利于辐射升温。此外,人的活动也使得城市炎热,人类开发的工厂、所使用的汽车都是热源。
张存杰认为,“火炉”城市增多,是气候变暖和城市热岛效应的结果。全球地表观测资料分析表明,全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化,尤其近50年全球平均增暖速率越来越明显。在全球气候变暖的背景下,我国的气候也发生了明显的变化,地表平均气温明显升高,升温幅度比同期全球平均值还要略高。
曾任中山大学生态与进化研究所所长的彭少麟做过相关研究,表明城市人口越多,热岛效应越明显。1万人口城市的热岛强度达到0.11℃,10万人口城市的热岛强度是0.32℃,100万人口的城市,其热岛强度可达到0.91℃。
延伸阅读
近几十年
北方增温高于南方
张存杰说,近几十年我国北方地区的增温高于南方地区,北方大城市的增温更加明显。北方的西安、郑州、石家庄、济南、北京、天津等城市,炎热程度越来越重。西安、石家庄等城市,近几年夏季高温日数超过了20天,出现了超过42℃的极端最高气温,人们普遍感觉天气越来越炎热。南方地区的城市虽然增温幅度没有北方城市明显,但炎热程度并没有减轻。
河北省科学院地理科学研究所研究员肖嗣荣对1956年至2009年逐日气温资料分析发现,从年高温日数和年极端最高温度变化趋势看,近54年来石家庄高温热浪发展态势与重庆、南京、武汉相比更为严峻。石家庄和这三个城市的高温热浪特征差异主要是由于地理地形条件及东亚季风系统的季节变化规律所致。
“冀东北部城市和京、津两市的高温城市化效应近年并无增强趋势,而小城镇的高温城市化效应在1990年代后期-2010年日益显现出来。其原因可能是城镇人口和建成面积的快速增长所致。”这是河北省气象台高级工程师张国华,在研究京津冀的不同区域高温城市化效应时发现的结果。(新华网)