淺談五島效應之雨島效應分析

黃曉曼

摘要：城市中的降水對人類地球自然氣候的直接影響等諸多方面的相關問題，國際上一直以來存在著不少的學術爭論。美國曾經在其中的東部沿海平原以及密蘇里州的南部圣路易斯大學城周圍受震地區及其附近城市郊區等地建立了一個稠密的城市地震地區雨量監測觀察數據網，城市化降水過程可以使得城市地表水的硬化物含量減少，蒸發釋放出來的微量水汽也隨之減少，使得我們可以獲取每個城市的微量平均降水減少。但城市存在熱島效應，對流運動強，會導致極端強降水增強。

關鍵詞：雨島效應;原因;危害;綠化

一、前言

近年來，我國許多主要城市都多次遭受了罕見的狂風暴雨洪水攻擊。這些認為具有重大災害性的特殊天氣現象都可能是因為"雨島效應"從而引起的。有人通過實地觀測現象發現，在市區以及其他正在城市中心地帶下降和風方較高的部分地區，存在著當地降水量逐漸擴大增多的異常情況[1]。根據統計上海全年防洪汛期的平均累計降水分布總量及其分布統計情況如下圖，最大的平均降水分布總量在其集散地區的中心在市區，向外逐步擴大減小，市中心東部地區的平均降水量較上海郊區還要多約60mm。目前，隨著當代我國新型城市綠化建設與國家經濟社會持續發展兩大進程融合步伐的不斷深入推進和城市發展進程速度的不斷加快，城市用地日益緊張，地價也隨之不斷走高和房價上漲，綠化綠地工程建設用地的總量和占有量也在不斷受到壓縮。

二、雨島效應概述

（一）內容概述

一般被廣泛認為主要是由于它泛指在覆蓋我國各個大區和城市內部的許多高層建筑物所造成的熱量使用于空氣排出通道的熱循環不順，盛夏時在空調、汽車尾氣等使用過程中逐漸加重的多余熱量都會超常快速排出，這些熱量都會在各個城市上空形成產生熱量的氣流且越高層積愈厚，最終也就造成了在城市內部形成大量高溫降水[2]。隨著當前我國大型城市人口規模的不斷快速擴張、人口的不斷快速增加、人類社會行為心理活動的不斷加劇、城市中的生產經濟文化活動以及特殊的城市地面氣候結構等多種因素的共同相互影響而在位于城市中的大氣中，使得位于我國城市大氣中邊界層的氣候物理學結構特性發生變化，從而直接促進全球雨島暖化效應的不斷加劇、城市中心層平均每年降水量的不斷增大。峰高峰短時間降水量大的雨和狂風猛烈的大暴雨都會造成城市洪水危險發生機會的大幅增大，加劇了各個重點城市對于防汛抗洪工程的管理壓力。研究結果表明，大型中城市及其以后的超強下風對"雨島效應"形成影響明顯[3]。

（二）形態概述

霧天中的濕島往往主要是在我國城市內部郊區有較多霧的一個地方，霧滴和周圍的自然空氣之間通常會同時進行一定程度數量的大氣水份互相交換，市區內部環境較暖，飽和的大氣水汽輻射壓力也相對較高，能夠同時承受和達到的飽和水汽壓力量相對較少而城市內部郊區濕島更多，構成城市霧天中的濕島[4]。空氣環境中的沉積水蒸餾和氣壓比其他城市區和郊區大，構成出現了結構性霜濕強熱島。

（三）形成原因

觀察事實和對理論的分析結果表明，城市化存在著可以導致城市中云量增加的效果，較低云量的影響則更為明顯。歷史數據顯示，城市中的云量是伴隨著一個城市的變遷而逐步增多的。

（1）由于城市熱島效應而產生的熱島環流會使市區內部的上層氣流增大，這樣就會更加有利于云層的形成。

（2）在一個城市的空氣中可能會含有相當數量的凝結核，雖然絕對溫度小，但是吸濕性凝結核的數量增多仍然會大大地有利于霧和云的產生。

（3）由于整個城市的土地摩擦或者城市阻礙力等的作用，這就可以使得鋒向地面、剪斷紫外線等其他天氣氣象系統在整個城市大氣區域內的特定位置和方向移動時的速度都會有所大大減慢，云層在整個城市大氣區域內的持續滯留移動時間也隨之有所加長;城市建筑物由于高度加大了對城市空氣的被迫性而抬高，這樣就更加有利于快速收集大氣云，尤其最高是低度大氣云的收集數量有所增加。

（四）效應構成

大城市中高層次的建筑高樓林立，空氣的熱量循環不順暢，再久之加上盛夏的炎熱時節，建筑物空氣中的家用空調、汽車尾氣更多的是大大加重了對室內熱量的超凡程度排放，使得整個城市上空自然構成了熱量的氣流，而且這些熱量的氣流也就越多層積愈厚，終究會直接致使大量量的降水。由于我國城市上空氣體懸浮的微細顆粒物含量較多，遇到溫暖和濕潤的高空氣流，凝結出的內核多，易直接構成城市局部狂風暴雨。

三、雨島效應危害及緩解措施建議

（一）雨導效應危害

城市化所直接導致的巨大雨島活動效應往往弊大于利，雨島活動效應主要表現集中在特大暴雨和山地洪澇災害汛期，易直接造成大規模范圍山地積水乃至發生區域性的洪水內砼，加劇了當前我國西部城市防洪和防汛排澇的巨大壓力。增大的全年降雨量可能會直接使得整個流域的水體侵蝕作用不斷加強，非點源型水體污染也可能會不斷加大，使得沒有受到流域包括納瓦河水體的各種污染的水狀態不斷惡化以及進入河道內和蓄水池的水體淤積進一步增大加速[7]。城市化導致地區引發了降雨量的改變和其他因素所造成的影響和后果。

（二）雨島效應緩解措施建議

1.增加城市綠化

為了有效緩解當前正在我國新型城鎮化建設進程中日益突出的"雨島效應"、城市郊區雨水偏向徑流、建筑材料使用質量低下等突出問題，立體式的城市綠化日益重要得到了國家政府及國際社會資本市場的高度重視。屋頂建筑綠化以其自身作為立體式建筑綠化的一個重要發展戰略驅動者和應用主體而在國內外悄然發展崛起，國內外對于建筑綠化屋頂相關的各項政策措施也大都幾乎是緊緊圍繞著這個政策方向進行展開。

2.制定規范和要求

只有我們在實施城市規劃時提高了對環境衛生的意識，認清了建設和開發一個生態型城市的重要性，恰當地安排了不同的土地使用區域的位置，才會更加具有可能降低其受到影響的程度。需要加以調整在城市規劃中，保證綠地占據的比例[8]。對在城市規劃中的建筑物和綠地占用面積作出明確的規定和要求，并對于破壞建筑物的綠地和污染城市生態環境的行為可以給予其他相應的法律或者制裁;同時，還根據實際情況，對各類熱源布局提出了合理的規劃。

四、結論

城市常常產生一種特別的地區性降水，這主要是由于在城市的熱島氣流和環境污染帶的推進下，水汽迅速向高抬升所導致。雨島效應也被發展成為了城市暴雨，一個原因就是城市中含有豐富的灰塵。它給降水提供了足夠的凝聚核。實際上，我們可以看到的每一個雨滴里都隱藏著一粒小小的灰塵，水汽在地面凝結的那個時候，會直接附著在某個固體上面，而這些灰塵此類大小的東西和事物則便是其中的不二選擇，這些能夠作為地面上的雨滴所粘附著的固體便被轉化為地面的凝結劑核[9]。二來這是由于一個城市所有的排放輻射出來的都是熱量，雖然通過空氣土壤中的天然水分比其含量高的并非很多，但是迅速的溫度上升卻還是會直接讓這些安靜地區的大氣水汽迅速融化遭到塵埃遇冷，在一定的的高度，水汽便霧就會緊緊地緊密附著于這些塵埃上，由此對于雨島效應的改變只有通過在城市規劃中提高人們增強了環保的意識、建設和開發一個生態城市的必要性、合理安排各種土地使用區的位置，才會更加具有降低受到影響的程度。

參考文獻

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