雨導效應

雨導效應

城市中林立的高樓大廈比喻為“鋼筋水泥的森林”。而隨著“森林”密度不斷地增加,尤其一到盛夏,建築物空調、汽車尾氣更加重了熱量的超常排放,使城市上空形成熱氣流,熱氣流越積越厚,最終導致降水形成。這種效應被稱之為雨島效應。“雨島效應”集中出現在汛期和暴雨之時,這樣易形成大面積積水,甚至形成城市區域性內澇。

(圖)雨導效應雨導效應

城市中林立的高樓大廈比喻為“鋼筋水泥的森林”。而隨著“森林”密度不斷地增加,尤其一到盛夏,建築物空調、汽車尾氣更加重了熱量的超常排放,使城市上空形成熱氣流,熱氣流越積越厚,最終導致降水形成。這種效應被稱之為雨島效應。“雨島效應”集中出現在汛期和暴雨之時,這樣易形成大面積積水,甚至形成城市區域性內澇。

形成原因

(圖)形成形成

城市對降水的影響問題,國際上存在著不少爭論。美國曾在其中部平原密蘇里州聖路易斯城及其附近郊區設定了稠密的雨量觀測網,運用先進技術進行持續5年的觀測研究,證實了城市及其下風方向確有“雨島效應”。中國套用上海地區170多個雨量觀測站點的資料,結合天氣形勢,進行眾多個例分析和分類統計,發現上海城市對降水的影響以汛期(5一9月)暴雨比較明顯,在上海近30年汛期降水分布圖上,城區的降水量明顯高於郊區,呈現出清晰的城市雨島,在非汛期(10月到次年4月)及年平均雨量圖上則無此現象。城市雨島形成的條件是在大氣環流較弱,有利於在城區產生降水的大尺度天氣形勢下,由於城市熱島所產生的局地氣流的輻合上升,有利於對流雨的發展;下墊面粗糙度大,對移動滯緩的降雨系統有阻障效應,使其移速更為緩慢,延長城區降雨時間;再加上城區空氣中凝結核多,其化學組分不同,粒徑大小不一,當有較多大核(如硝酸鹽獎)存在時有促進暖雲降水作用,上述種種因素的影響,會“誘導”暴雨最大強度的落點位於市區及其下風方向,形成城市雨島。

影響

(圖)雨導效應雨導效應

“雨島效應”會使城市降雨的次數比城市化前增加10%到20%,另外暴雨和冰雹的次數也會大幅增加。北京市水利協會顧問劉延楷對這種“大城市病”表示了擔憂。“隨著城市化進程的加快,高層建築越來越密集,許多大型城市除了出現了‘熱島效應’外,‘雨島效應’也隨之顯現出來,北京也不例外。”夏季降雨增加明顯,每10年增加23.9毫米,在全年的暴雨中,大多發生在夏天,在大於50毫米的暴雨日數中,全年和夏季呈比較緩慢的增長趨勢,夏天每10年增加0.11天。有專家認為,熱島效應加劇了“雨島”效應的形成,降雨增多又讓夏季平均氣溫下降。大城市高樓林立,空氣循環不暢,加之盛夏時節,建築物空調、汽車尾氣更加重了熱量的超常排放,使城市上空形成熱氣流,熱氣流越積越厚,最終導致降水形成:大城市大氣環流較弱,由於城市熱島所產生的局地氣流的上升有利於對流性降水的發生、發展,城區空氣中凝結核多,大核(如硝酸鹽)存在時有促進暖雲降水作用,同時城市的下墊面粗糙度大使其降水雨系減慢,延長城區降水時間。以上因素共同作用,就會形成“雨島效應”。

防治

(圖)綠地影響綠地影響

人工熱源的影響,工業生產、交通運輸以及居民生活中燃燒各種燃料,向大氣中排放大量的熱量,這些熱量自然增加城市的溫度。隨著城市化進程的加快,城市人口的增加,城市中的建築、廣場和道路等大量增加,綠地、水體等卻相應減少。而城市綠地具有緩解“雨導效應”的能力,是改善城市“雨島效應”的有效途徑之一。隨著綠地和水體數量的減少,緩解雨島效應的能力就被削弱。因此,要解決這樣的問題,減少“城市雨島效應”的污染,就需要在城市規劃中加以調整,保證綠地在城市中所占有的比例。城市規劃法應當對這樣的問題做出相應的法律規範:對在城市規劃中的綠地面積做出明確的要求,並對破壞綠地和城市水體的行為給予相應的法律制裁;同時,還需要對各種熱源的布局做出合理規劃的要求。城市規劃法與城市積澇防治的問題。城市積澇,即人們通常所說的城市積水。這種現象的發生主要有兩個原因:一是地理環境的原因。由於城市某個地方的地勢較低,形成城中局部窪地,每當下雨的時候,雨水就會在這裡囤積不易排出,加上在城市規劃建設中,沒有對這類區域的排水問題予以考慮和解決,因此形成一定時間的積水現象。二是人為原因。由於城市建設中不適當地建造建築物或實施其它工程,導致城市局部地區在雨季由於這些不適當的建築物和建築設施的相互作用,形成雨水堆積的現象,加上對這類地區的排水系統規劃建設不完善,因此形成一定時間的積澇現象。而解決這樣兩類問題,同樣與城市規劃有著密切的聯繫。城市規劃工作應當考慮,在一定的、地域環境和風環境下,如何分布大型建築物和各類建築設施的問題,以避免導致由各種建築物的相互作用形成積澇現象,同時,城市排水系統的合理設定和分布也應當予以重點考慮。對於這些問題,城市規劃法應當有專門的條款予以規定。

影響

京城雨島效應日益明顯,夏季幾乎年年發生積水、內澇的現象。應早日進行城市瀝澇系統研究,建立一套城市暴雨洪澇監測、預警、災害風險評估體系,為城市防災減災服務。

北京城區降水量大於郊區平原的趨勢在不斷增加。自上世紀90年代以來,城區年降水比郊區多60毫米,相當於每年多了一場暴雨雨量。城市雨水多了,地面透水性能卻急劇降低。地表被密集的房屋覆蓋,混凝土、瀝青覆蓋的路面面積逐年增大,目前,京城內不透水地面的面積占城區總面積的80%。60%至70%的雨水形成地表徑流,使得透水、排水不好的地段積水。加上城區每天通過管道排放污水200萬立方米,城區排水系統在突降的暴雨面前就更顯脆弱。

京城應當及早建立一套城市暴雨洪澇監測、災害風險評估體系。把城市暴雨內澇的地面積水點、城市管道水體和雨量自動監測、天氣預報結合起來,對洪澇災害進行模擬。當一場降雨即將到來時,就可預先判斷出積水點降雨後各時段的積水深度,發出瀝澇預警,為搶險及時提供科學根據。

氣候效應

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地球表面上由於各種原因引起的大氣物理作用所表現出的氣候效果叫做氣候“效應”。大自然氣象萬千,氣候“效應”繁多,有一些是大自然本身就存在,有一些卻是人為造成的。
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