●备课资料

一、城市热岛效应和城市风

城市热岛效应是指城市空气温度比其周围乡村空气温度高的现象。造成城市空气温度高于乡村空气温度有地面作用和热释放两方面原因。城市绝大部分的地面是建筑物、沥青路面和混凝土路面，这种地表环境，吸收太阳辐射会使地面温度较高，其中有两个原因：第一是缺乏植物，使全部太阳辐射能投射到裸露的地面上，缺乏植物蒸腾作用消耗热量，从而使空气温度升高。第二是混凝土地面不像土壤地面可利用水分蒸发消耗热量，因而城市气温高。

城市的经济活动和社会活动要比乡村强度大，这些活动都与能量的消耗有关。能量的消耗使城市在周围温度较低的乡村中，好像一个“热岛”。

观测表明，我国城乡间温差一般可达1℃~2℃。工业发达的国家，城乡温差可达3℃~5℃。如果在一幅城市地图上，用线将温度相等的点连结起来，就会发现，一条条等温线是环绕城市闭合的，而且高温区就像地形图上的小岛的等高线。

城市的热岛效应对大气污染的扩散有一定的影响。由于城市好像一个“热岛”，热气不断上升，形成一个低压区，郊区的冷空气向市区侵入，构成环流，即形成了所谓的“城市风”。城市风的形式和大小与盛行风和城乡间温差关系很大。静风时，城市风非常明显；有风时，只在城市背风部分出现城市风。由于夜晚城乡温差远比白天大，夜间风不断从乡村吹来，风速大于每秒2米。因此，城区的污染物都向市中心集中，市中心往往成了城市中大气污染物浓度最高区。

二、风的形成

        水平气压梯度力是大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因。

    同一水平面上的大气在单位距离间的气压差，叫做气压梯度。在有气压梯度存在的情况下，促使大气从高压区流向低压区的力，叫做水平气压梯度力，其方向垂直于等压线并指向低压。

大气水平运动的方向受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。只在水平气压梯度力一种力的作用下，风向垂直于等压线并指向低压，这种风仅在空气质点作水平运动的初始状态存在。风一旦运动，马上受到地转偏向力的影响，风向随着偏转，地转偏向力增大，风向继续偏转，当地转偏向力增大到与水平气压梯度大小相等、方向相反时(地转偏向力始终垂直于风向，改变风向，不改变风速大小)，二者合力为零，风向平行于等压线匀速运动。这种风仅在高空平直等压线的状况下存在。

在摩擦力的作用下，近地面的风向与等压线成一夹角。因为摩擦力永远和风向相反而地转偏向力又在风的右侧呈90°，所以摩擦力与地转偏向力的合力和水平气压梯度力达到平衡时，风是斜穿等压线吹的。摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角越大；反之，夹角越小。需注意的是，摩擦力不仅始终与风向相反(即改变风向)，而且改变风速(风速减小)。