第三章城市气候
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前言近几个世纪以来,全球人口急剧膨胀,而且有越来越向城市集中的趋势。
在城市中道路和建筑物鳞次栉比,参差不齐,形成了特殊性质的下垫面;工商业和交通运输频繁,是大气污染物的源地,在一定程度上改变了大气的组成成分;再加上城市中居民的生产和生活活动大量消耗能源,产生越来越多的人为热、温室气体和人为水汽进入大气。
因此,人类活动对气候的影响在城市中表现得最为突出,可以说城市是研究人类活动与气候关系的理想实验室。
所以,研究城市气候非常有实际意义,它一方面在论证人类活动与气候变化的关系上有着重要的理论意义,另一方面在城市气候预报、城市规划、城市建筑物设计、环境保护、能源使用、居民保健、城市灾害防御和生态平衡的改善上都有着非常重要的应用价值。
第一章绪论第一节城市气候学的定义、研究对象和任务一、什么是城市气候1、城市气候:是在区域气候背景之上,经城市化后,在城市这一特殊的下垫面和人类活动的影响之下形成的一种局地气候。
2、城市化地区的特点⑴它是非农业人口高度密集的区域据统计世界人口密度平均为每平方公里28人,而城市人口每平方公里却有数百人乃至数万人。
⑵它是高强度的经济活动区城市交通发达,工业生产、商品流通和消费水平很高,使得生产资料、生活资料和能源使用都高度集中,高速运转,是人类高强度经济活动的所在,使城市环境发生了巨大的改变。
⑶它具有特殊的下垫面坚硬密实、干燥不透水城市中人工建筑物、构筑物高度集中,以坚硬密实、干燥而不透水的建筑材料代替了原来疏松和植物覆盖的土壤或空旷的荒地。
道路纵横交错,建筑物参差不齐,使城市的轮廓忽升忽降。
这种“人为的立体下垫面”无论在物质构成上还是几何形状上都与郊区大不相同。
下垫面是气候形成的重要因素,它与空气间存在着复杂的物质交换和能量交换,又是下层空气运动的边界面。
它对空气的温度、湿度、风速、风向等都有很大的影响,这是导致城市气候与郊区不同的重要原因之一。
同时城市用地由于使用目的不同,又可分为不同的类型,各种用地的功能不同,其下垫面性质也相应地有很大差异,这是造成城市内部气候区域差异的主要原因之一。
人教版地理七上第三章第四节《世界的气候》第2课时教案出示哈尔滨的朋友和广州的朋友聊天:提出问题:你觉得这两个网友的聊天符合事实吗?现在是什么季节?为什么同一时间两地的景观差异如此巨大?造成气候差异的因素有哪些呢?提出问题:说一说两幅图中的景观可能会出现在哪一种气候中?这两种气候的位置有什么不同?气温和降水又有什么不同?2.出示热带雨林气候与极地气候直方图3. 引导学生思考交流:纬度位置会影响气温和降水的变化吗?(出示年平均气温图和年降水量分布图)4.引导学生思考交流:纬度位置为什么会影响气温?5.引导学生归纳总结:6.出示欧洲西部房屋厚度变化图引导学生思考:(1)欧洲传统民居墙体厚度有什么变化规律?(2)导致这种现象形成的影响因素是什么?总结:一般来说,同纬度地区,冬季沿海气温较高,内陆气温较低。
夏季沿海气温较低,内陆气温较高。
7.出示中纬度地区的景观图片。
引导学生思考交流:致使这些地方气候差异的主要因素是什么?总结:海陆位置影响中纬度的降水分布。
8.探究根源:海陆位置影响气候的两个要素:提示:海陆位置:距海近,降水多,一日或一年中的气温变化幅度小;距海远,降水少,一日或一年中的气温变化幅度大。
9.归纳总结:10.出示图片,提出问题:这些广为流传的诗句说明了什么地理规律或原理?11.出示图片,引导学生观察发现:12.出示山地降水的动态图片,提出问题:A坡降水多还是B坡降水多?为什么?总结:地形影响降水13.总结地形对气候的影响:14.链接生活:指出影响下列各地气候的主要因素(1)青藏高原纬度较低,但是气候寒冷。
(2)海南岛终年如夏,黑龙江北部冬季寒冷漫长。
(3)新疆塔里木盆地气候干燥,而同纬度的北京气候相对比较湿润。
1. 气候对人类活动的影响引导学生小组合作学习:气候与人们的衣、食、住、行、游、体育运动、军事、商业、工农业生产等活动有什么关系?请举例说明。
2.探讨气候影响人类饮食出示图片:3. 气候影响农业补充阅读材料,进一步了解水稻:水稻是一种喜温喜湿的农作物。
城市气候-城市气候概述城市气候(urban climate)指由高大建筑物、人造路面和绿化地等所构成的城市下垫面以及人类活动的影响而形成的局地气候。
城市本身的气候状况与城郊开阔地区相比,具有明显的差异。
城市空气污染严重,烟雾校多,太阳辐照度平均比郊区低10-20%,紫外辐射减少尤甚,含菌量比郊区要高。
城市中的风速一般小于郊区,空气温度高于郊区,空气湿度低于郊区,云量和降水量大于郊区。
城市气候特点的形成同城市本身的状况密切相关,且随着城市人口的增加和城市规模的扩大而表现得更为明显。
对城市气候的研究,包括以下各项:城市规模和布局与城市气候的关系,大气污染对城市气候的影响,城市气候与郊区气候的差异及其形成原因,对居民健康的影响,城市气候的改良途径和方法等。
城市气候的基本特征城市气候既受所属区域大气候背景的影响,又反映了城市化后人类活动所产生的作用。
不同气候区的城市气候不尽相同,但也存在一些共同的城市气候特征,集中表现在“五岛”效应。
城市热岛效应与热岛环流由于城市下垫面的特殊性质,城市人类活动释放大量的二氧化碳等温室气体,加上人为热源的影响,使城市气温明显高于郊区,这种现象称为城市热岛效应。
国内外许多学者的研究表明,城市热岛强度夜间大于白天,日落以后城郊温差迅速增大,日出以后明显减小。
城市热岛效应不仅在近地面气温中有反映,而且对城市的边界层大气环流产生影响。
由于城市热岛效应,市区中心空气受热不断上升,四周郊区相对较冷的空气向城区辐合补充,热岛中心上升的空气到一定高度又向四周郊区辐散下沉,形成一种局地的热岛环流(见图)。
这种环流在晴朗少云,背景风场极其微弱的静稳天气条件下最为明显。
虽然城市热岛效应夜间强于白天,但由于夜间郊区大气层结稳定,有时还存在逆温层,因此夜间的上升气流层不强;而白天郊区大气层结本身不稳定,流入城市后上升速度快,所以城市热岛环流白天要比夜间强,而且夜间的郊区风还具有阵性。
干岛或湿岛城市对空气湿度的影响比较复杂。
城市气候特点介绍,了解气候变化1. 什么是城市气候城市气候是指城市内外的气象要素、气候变量以及它们之间的相互关系和演变规律。
随着城市化的进程不断加快,城市气候已经成为一个重要的研究领域。
城市气候与传统的自然气候有很大的差异,城市的建筑、交通、人口密度等因素对气候产生了显著的影响。
2. 城市气候的特点城市气候具有以下特点:2.1 高温岛效应城市地表由于大量的建筑、道路和人口活动而产生大量的热量,而这些热量往往会被建筑物和道路所吸收并逐渐释放,导致城市地表温度较高,形成高温岛效应。
高温岛效应会导致城市内部的气温比郊区更高,使得城市成为一个“热岛”。
2.2 气候变异城市的地理环境和人类活动对气候具有重要的影响,造成城市和郊区之间的气候差异。
例如,空调、供暖和交通等活动会导致城市的温度和湿度变化,降水分布也受到城市的影响。
2.3 污染和雾霾城市中大量的排放物和工业废气会导致空气质量下降,形成雾霾。
雾霾对人体健康和生态环境都有很大的危害。
城市的气候条件也容易产生污染,例如温暖湿润的气候条件更有利于大气污染物的化学反应。
2.4 降水分布不均城市的建筑、道路和排水系统会改变降水的径流,导致城市降水分布不均。
一些研究显示,城市内部的降水量可能更高,降水强度也更大,容易引发城市内部的洪涝。
3. 城市气候变化的影响城市气候变化对城市生活和环境产生了很大的影响:3.1 生活质量受到影响城市气候变化会导致城市变得更加炎热、潮湿或干燥,对居民的生活和健康产生负面影响。
高温和长时间的高温都会对人体造成很大的伤害,而潮湿的气候则容易导致感冒和湿气病。
3.2 城市基础设施受到挑战城市气候变化对城市基础设施的建设和维护提出了很大的挑战。
例如,高温和强降雨可能会导致道路损坏、排水系统失效,加剧城市交通拥堵和洪涝灾害。
3.3 生态环境遭受破坏城市气候变化对生态环境造成很大的破坏。
高温和污染会对植被和动物造成伤害,热岛效应还会影响城市内部的生物多样性。
城市气候学名词解释1.城市气候:在区域气候的背景下,城市化后在人类活动影响下形成的气候。
2城市气候学:以城市气候为研究对象,研究城市气候的现象、机理和改善途径的科学。
3.辐射平衡方程:见p7。
qn=qi(1-a)+ql↓-ql↑其中qi=s+d,s:太阳直接辐射d:太阳散射辐射,:a:下垫面反射率,ql↓:大气长波逆辐射(方向向下),ql↑:下垫面长波辐射(方向向上)4.城市热岛:指城市温度高于郊野温度的现象。
5.热岛强度:城市地区最高气温与郊区同期最高气温之差6.城市热岛环流:由于城市热岛效应而在城市内形成一个低压中心并指向城市的气压梯度力,在低层造成向内的辐射流场和上升气流,而在几百米的高度上,空气又以相反的方向从城市向郊外流出并下沉,形成缓慢的热岛环流。
7.屋顶上的小急流:城市建筑物下方的风速较小,而屋顶平均高度上方往往有较大的风速区域。
人为热源:人类生活生产活动和生物代谢产生的热量。
它分为:固定源、移动源和代谢。
8.绝对湿度:单位体积湿空气中含有的水汽质量,包括水汽压,比较湿度,水汽混合比和露点温度等用绝对数值表示的空气湿度。
9.城市干岛:城市空气中水分较少,绝对湿度低于附近郊区,形成一个与周边地区隔离的干岛。
完成1.人为热排放量有哪些因素决定?城市的纬度、城市规模、人口密度、人均消耗能量、城市性质以及区域气候条件。
人为热的排放具有明显的季节变化、日变化、地点变化。
2.影响地下天然气显热的因素:大气稳定性越高,显热越大;温度梯度越大,显热越大;风速越大,感热越大。
3.大气湍流扩散系数与大气稳定度、风速和风向的切变、以及下垫面的粗糙度有关4.地――气交换形式:显热(传导、辐射、对流、支流)和潜热(蒸发、凝结)城市地面空气的感热通量大于地面空气的潜热通量。
这是因为城市地区的潜热很小,蒸发、升华和蒸腾的方式很少。
5水平方向上即热岛强度的地区差异与城市规模、城市人口、城市土地规划、城市下垫面性质和几何形状及当地自然地理条件有关。
城市物质流高度密集、周转迅速,是物资生产、流通、消费的中心。
包括自然物质流、农产品流、工业产品流三种,这些流流的输入、转移、变化和输出以保持城市的活力。
进入城市内的物质主要有建筑材料、生产资料和生活用品三类。
在城市生态系统中变动最快、对城市生态系统的功能影响最大的是水、氧气、食物、燃料、建筑材料和纸。
(1)水。
城市的生命线,也是城市流量最大,速度最快的物质。
功能多样:食物、原料、传递物质和能量的载体。
(2)氧气。
氧气的消耗一部分与生物活动有关;另一部分在使用各种化学燃料为主的有机物质是被消耗。
(3)建筑材料。
包括砂、石、砖、瓦、石灰、水泥、沥青、钢筋、木材等是城市中流动量最大的一类物质。
(4)纸。
是城市中周转最快的、周转量最大的一类物质
能量和物质代谢强度高,对其他生态系统的依赖性较大
④是不完全的开放性的生态系统,系统内无法完成物质循环和能量转换。
许多输入物质经加工、利用后又从本系统中输出(包括产品、废弃物、资金、技术、信息等)。
故物质和能量在城市生态系统中的运动是线状而不是环状。
城市气候相关图片编辑词条参与讨论所属分类:地理城市常见自然现象气候气象气象名词城市气候是指大都市特有且与周围郊区有异的各种气候条件。
城市气候相对郊区农村气候来说是个气候岛。
例如,城市热岛、干岛、雨岛、烟霾岛、雾岛等。
城市环境对城市气候的影响很大,城市气候是人类活动影响小气候的明显表现。
目录••形成原因••环境影响••变异因素••表现••共同特征[显示全部]城市气候-形成原因城市气候是人类活动影响小气候的明显表现。
城市面积虽小,但人口密集,工业集中,是人们生活的重要舞台。
由于这种高度集中,造成空气污染,大量人为热量的释放和特殊的下垫面条件,使城市和农村的气候产生了明显的差异,形成了独具特点的城市小气候。
城市气候的形成原因主要是:①现代城市以钢铁、水泥、砖瓦、土石、玻璃为材料的各种建筑物下垫面的刚性、弹性、比热等物理特性与自然地表不同,从而改变了气候反射表面和辐射表面的特性,也改变了表面附近热交换和表面气体动力粗糙度。
②工业生产、交通运输、取暖降温、家庭生活等活动释放出的热量、废气和尘埃,是城市内部形成了一个不同于自然气候的人工气候环境。
③由于巨量气体和固体污染物排入空城市气候深圳热岛气中,明显地改变了城市上空的大气组成。
城市气候不同于周围地区主要表现是:年平均气温和最低温度普遍较高(形成“城市热岛”);年平均相对湿度和冬、夏季相对湿度都较低;多尘埃和云雾;辐射较少;风速较低,多静风;降水量较多等。
城市气候-环境影响城市环境对城市气候的影响很大,具体表现在以下几个方面:1、总辐射减弱,日照减少。
由于空气污染,尘块增多,大气混浊度增加,于是使到达地面的太阳辐射大为减少。
据对比观测发现,市区的总辐射约比郊区少10-20%。
冬季太阳高度角较小时减弱尤甚,有时甚至可减少到50%。
同时,日照时数也逐渐减少。
一般,城市和农村环境相比,日照要少5-15%。
据观测,近50年里东京年日照时数已下降约70-80小时左右。
城市气候概念
城市气候是指大都市特有且与周围郊区有异的各种气候条件。
城市气候相对郊区农村气候来说是个气候岛。
例如,城市热岛、干岛、雨岛、烟霾岛、雾岛等。
城市环境对城市气候的影响很大,城市气候是人类活动影响小气候的明显表现。
尽管城市气候会随着不同的大气候区而有所不同,但也存在一些共同的城市气候特征,城市气候的共同特征有以下几方面:
除了我们之前了解的城市热岛效应、雾多、气温高、降水多等之外还有很多其他的相同特征,由于城市的蒸发量、蒸腾量都减小,所以城市空气的平均绝对湿度和相对湿度都较小。
但由于城市下垫面热力特性,边界层湍流交换以及人为因素均存在日变化,因此,城市绝对湿度的日振幅比郊区大,白天城区绝对湿度比郊区低,形成“干岛”,夜间则相反而形成“湿岛”。
城市排除的各类废气在强烈阳光照射下,会形成一种以臭氧醛类和过氧乙酰硝酸酯等为主要成分的烟雾,被称为“光化学烟雾”。
另外,由于向大气中排放出的各类二氧化硫和氧化氮等气体在一系列复杂的化学反应下会形成硫酸和硝酸,这些气体会随着雨水降落,而形成酸雨。
酸雨不仅会对土壤、森林、微生物、鱼类等物种的生存
构成威胁,而且对人类也有极大的伤害。
洛阳市初中地理七年级上第三章天气与气候重难点归纳选择题1、下图为“世界某区域7月份等温线分布示意图”,气温a小于b小于c,图中虚线表示海岸线。
读图分析下列说法正确的是()A.该区域位于北半球,甲代表陆地B.该区域位于北半球,乙代表陆地C.该区域位于南半球,甲代表海洋D.该区域位于南半球,乙代表海洋答案:A由题干“气温a小于b小于c”可知,气温自北向南逐渐升高,因此为北半球。
由题干可知此时7月为北半球的夏季,夏季陆地气温高于海洋气温。
甲乙位于同纬度地区,甲地气温高于乙地气温,因此甲地为陆地,乙地为海洋。
BCD错误。
故选A。
2、地球上陆地和海洋的比例大约是A.三分之二是陆地B.各占二分之一C.四分之一是海洋D.三分陆地七分海洋答案:D我们生活的地球,从太空看是个蔚蓝色的美丽星球,它看上去更像“水球”。
根据人们的计算,地球表面71%是海洋,而陆地面积仅占29%。
概括地说,地球上七分是海洋,三分是陆地。
所以本题选择D选项。
小提示:本题考查世界海陆分布状况。
3、“气象经济”近几年成为热门话题。
下列天气符号与生产生活搭配合适的是A.──出海捕鱼B.──外出春游C.──户外活动D.──高空作业答案:B根据图中的天气符号所代表的天气现象判断生产生活活动是否适宜。
图中A为台风,不适合出海捕鱼;B为晴天,适合外出春游;C为沙尘暴,不适合进行户外活动;D为雷雨天气,不适合进行高空作业。
所以本题选择B 选项。
小提示:4、读“地形雨示意图”(如图),下列说法正确的是()A.南坡是迎风坡,降水多B.北坡是迎风坡,降水多C.迎风坡和背风坡植被没有差异D.B地比A地气温低,主要原因是降水多答案:A读图可知,该图表示湿润空气水平运动时,遇到山地,沿山坡“爬升”,温度下降,水汽凝结,在迎风坡产生的降水,叫地形雨。
图中南坡为迎风山坡,暖湿气流被抬升、遇冷、凝结,降水多;北坡为背风坡,降水少。
迎风坡和背风坡植被差异明显;B地比A地气温低,主要原因是海拔高,A对,BCD错。
初一地理人教版七年级上册第三章天气与气候练习题一、选择题(每小题3分,共60分)1.下列词句中描述气候的是( )A. 夜来风雨声,花落知多少B. 忽如一夜春风来,千树万树梨花开C. 昨夜雨疏风骤,浓睡不消残酒D. 冬季严寒漫长,夏季温暖短促【答案】D【解析】天气是指一个地区短时间的大气状况,气候是指一个地区长时间、稳定的大气状况,故ABC都是短时间的天气,D是长时间稳定的气候,故选D。
【考点】本题主要考查了天气和气候的不同。
2.下表是两则中央电视台发布的关于四个城市未来24小时的天气预报。
下列选项中的天气预报,符合表中所列的是( )A. 北京——今天到明天,中雨转小雨,气温下降,请注意防寒保暖B. 上海——今天到明天,多云转晴天,气温升高,请注意防晒防暑C. 武汉——今天到明天,中雨转大雨,气温下降,出门时请带好雨具D. 广州——今天到明天,多云转小雨,气温下降,出门时请关好门窗【答案】C【解析】根据中央电视台发布的关于四城市未来24小时的天气预报;北京为今天到明天,多云转晴,气温上升,请注意防晒防暑;上海为中雨转小雨,气温下降,出门时请带好雨具;武汉为中雨转大雨,气温升高,出门时请带好雨具;广州为小雨转多云,气温下降,出门时请关好门窗,故选择答案C。
【点评】此题主要考查常用天气符号的判读。
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为细颗粒物。
右图是北京近年某时期PM2.5来源统计示意图。
据此完成下列各题。
3. 北京PM2.5来源最多的两个渠道是( )A. 区域污染传输和机动车B. 燃煤和扬尘C. 农业及畜禽养殖、秸秆燃烧和工业及溶剂使用D. 机动车和燃煤4. 为减少大气中PM2.5的含量,下列做法错误的是( )A. 实行机动车限行,鼓励乘坐公交车、地铁B. 推行使用洁净能源C. 淘汰高耗能产业D. 餐饮时尽量使用一次性物品【答案】3. A 4. D【解析】【3】从北京近年某时期PM2.5来源统计示意图得知,北京近年某时期PM2.5来源最多的渠道是区域污染传输,占总来源的24.5%,其次是机动车排污,占总来源的22.2%,故选A.【4】饮时尽量使用一次性物品会造成环境的污染;“实行机动车限行,鼓励乘坐公交车、推行使用洁净能源,淘汰高耗能产业、加强机动车污染、工业污染专项治理”都是保护环境、节约资源的措施,故选项D符合题意,故选D.来自热带、温带、亚热带和寒带的四位学生小明、小军、小力和小华,他们生活所在地的气温变化曲线图分别如下图,这四位学生在一起进行了交流。
《第三节天气与气候》教案第一课时教学目标:1.理解天气与气候的区别。
2.会使用各种方法查阅资料。
教学重点:理解天气与气候的区别。
教学难点:学会使用各种方法查阅资料。
课前准备:2. 学生课前准备:查找有关天气的、准备语文书教学过程:新课导入:随着天气渐凉,我们所在的地区已进入了秋季,同学们都增加了衣服。
那今天要给同学介绍的天气有什么特点?现在就请两位同学说一下近几天的天气状况。
1.如何描述天气?承转:天气是我们经常聊起的熟悉话题,那么什么是天气,如何描述天气?请同学们仿照书本上图A的描述来描述我们现在的天气。
板书:一、描述天气活动:看书,同位交流。
描述我们现在的天气。
提问:书本上A描述的是什么天气状况?总结:一般人们会用哪些词语来描述天气?(人们经常用阴晴、风雨、冷热等等来描述天气。
)展示图片:展现雾、沙尘暴、台风、暴雨、冰雹的天气图片。
提问;除了我们刚刚描述的天气状况外,你还知道有哪些天气状况吗?请同学们用生动准确的语言来描述。
二、天气有什么特点?承转:究竟什么是天气呢?请同学们用简洁的话来总结什么是天气?(天气指一个地方短时间内大气的变化状况)提问:天气和气候是一样的概念吗?(不一样。
)讲述:气候反映的是一个地方多年平均的大气状况。
判断:判断以下所描述的是天气还是气候?3.夜来风雨声,花落知多少?过渡:正所谓天有不测之风云,天气有什么特点?请举例说明。
活动:学生同位之间讨论,全班交流。
小结:变化快——同一地方,不同时刻,天气不同。
差别大——同一时刻,不同地方,天气不同。
判断:下列描述说明了天气的什么特点?东边日出西边雨,道是无晴却有晴天气就像孩子的脸,说变就变。
承转:今天的天气、过去经历过的天气我们都能描述出来。
那么,明天的天气怎么样?我们能不能知道?可以通过什么途径?活动:学生交流获取天气预报的途径(看电视、上网、打、手机短信定制、看报纸、从生活迹象推测……)活动:请几位同学介绍《如何在网上查找天气资料》并介绍几个的名称。