城市气候学
名词解释1.城市气候：在区域气候的背景上，经过城市化后，在人类活动影响下，而形成的一种句地气候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、机理及改善途径的科学。
3.辐射平衡方程：见P7。
Q n=Q I(1-a)+Q L↓-Q L↑其中Q I=S+D，S：太阳直接辐射D：太阳散射辐射，：a：下垫面反射率，Q L↓：大气长波逆辐射（方向向下），Q L↑：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：城区中气温最高值与同一时间郊区温度之间的差值.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.屋顶小急流：城市建筑屋以下风速较小，而在屋顶平均高度之上，经常出现一个较大风速区。
人为热的来源:人类生活和生产活动以及生物新陈代谢所产生的热量。
分为：固定源、移动源、新陈代谢。
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：城市空气中的水分偏少，绝对湿度小于附近的郊区，形成孤立于周围地区的干岛。
填空题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——气显热因素：大气稳定度越高，显热越大；温度梯度越大，显热越大；风速越大，显热越大。
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）城区的地——气显热通量大于地——气潜热通量，原因：城区潜热较小，蒸发、升华、蒸腾作用方式较少。
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。
6.单一建筑物气流侧视图：未受干扰区；变形区；背风涡旋区；尾流区。
7城市湿岛的类型：凝露湿岛；结霜湿岛；雾天湿岛；雨天湿岛，融雪湿岛。
8.城市利于雾形成的因素：凝结核多，风速小；不利于雾形成的因素：热岛效应，干岛效应。
9.造成城市降水多于郊区的可能机制：城市热岛效应；城市阻碍效应；城市凝结核效应。
10.热岛强度的非周期性变化与气候条件和人为因素有关：气候条件，云量越大，热岛强度越小；太阳直接辐射越大，热岛强度越大；低空气温直减率越大，空气层活动越大，热岛强度越大；高压条件下，热岛强度大。
人为因素与空调耗热量和车流量有关。
城市热岛强度的日变化：晴稳条件下，夜晚强，白昼午间弱。
原因：城区本身吸收的热量多于郊区，这与城郊之间下垫面性质的不同有关；日落后，郊区失热快于城区；11城市建筑物周围气流分布受到热力因素和动力作用两方面的制约简答题1.城区潜热小于郊区原因：①城市不透水面积大，地表积水较少，提供给蒸发蒸腾的水分较少②城市有各种排水系统，如雪天产雪。
③郊区植被覆盖好，有大片自然植被和人工种植的农作物2.城市热岛形成条件：下垫面因素（下垫面不透水面积，下垫面热性质城郊差异，下垫面的几何形状形成许多高宽比）；人为热、温室气体和大气污染；天气形势和气象条件。
3.城市对风向变化的影响：经过城市的气流在摩擦力的作用下减速而造成地转偏向力的减小，结果形成气流指向低压一侧的气旋性转变；若经过城市的气流得到加速，则由于摩擦力和地转偏向力两种效应的结合，可以产生气旋性转变或反气旋性转变两种情况。
4.建筑物不同的组合对气流有什么影响？盛行风向与街道走向垂直的情况下，两排房之间的街道上会出现涡旋和升降气流，街道上的风速受建筑物的阻碍会减小，产生“风影区”；盛行风向与街道走向一致，因狭管效应，街道风速会比开旷区强；盛行风向与街道两旁建筑物成一定交角，则气流呈螺旋形涡动，有一定水平分量沿街道运行；当盛行风正向高建筑物迎风墙上吹来时，在3/4处墙的中央受风的冲击有一滞点，气流由此点向外辐射，一部分沿墙面上升经过屋顶后在背风面形成背风涡旋，另一部分沿墙面下沉，下沉的一支作为回流，另一支顺着屋角向后流形成“角流”；近地面的风速随高度而增大的，从高墙滞点下沉的气流具有上层较大的风速，在地面步行高度出现三个大风区，分别是高矮建筑物之间的涡旋气流区，高建筑物之间的角流区，高墙下面的“穿流区”。
城市街道对风向风速的影响：盛行风的风速和盛行风风向与街道交角的大小，交角越大，风速减少的越多；街道处于迎风一侧或背风一侧以及街道高宽比值的大小，迎风风速大于背风，高大建筑物之间具有狭管效应风速增大；盛行风方向与车流方向是否一致，同向时风速增大，异向则减小。
5.城市干岛湿岛交替过程：城区的露点湿度在夜间高于郊区，在白昼则低于郊区，出现白天干岛夜间湿岛的交替在暖季4至9月最显著；冬季城区湿度大于郊区，夏季则相反，出现夏季干岛冬季湿度的交替；多云和大风是城郊之间湿度差值小，晴天和风速小时差值大。
6.城市大气污染的危害有哪些？（1）导致城市气候恶化①空气质量的恶化，减低大气透明度②出现城市“浊雾”，增加烟雾频率③产生“城市浑浊岛效应”，降低日照百分率④增加酸雨、酸雾等灾害性天气出现频率（2）对居民健康的危害（3）对各种物品的腐蚀（4）对近郊农林牧渔各业的危害7.防治城市大气污染的对策有哪些？（1）控制污染源的排放：以法治污；改善能源结构；开发利用无污染能源如太阳能和风能；技术治污；加强城市空气污染预报；调整城市产业结构。
（2）合理规划城市功能区分布：根据盛行风向考虑工业布局，分为①季节变化型，工业区布置在最小风频的上风向；②单一盛行风向型，工业区布置在盛行风下风向；③双主型，与季节变化型相同，或与盛行风垂直的郊外；④无主型，全年风向不定，工业区布置在年合成风向风速的下风侧；⑤准静止风型，生活区布置在离烟囱高度10至20倍距离之外。
8.防御城市高温灾害的途径有哪些？（1）减少人为热和温室气体的排放(2) 增加城市下垫面的反射率(3) 增加城区水域面积和喷水、洒水设施(4)扩大城市绿地覆盖率(5)合理规划城市建筑9.如何改善城市日照条件？（1）合理发挥日照的作用，减少有害光线，增加有益的光照，注意延长冬季日照时间，不低于日照标准；（2）注意建筑物朝向与日照，尽可能使冬季获较得多的日照，夏季避免过多的日照，有利于自然通风。
（3）注意建筑物的日照间距，保证阳光不受遮挡；（4）注意建筑物排布形式与日照，根据太阳方位规划建筑物方位，根据太阳高度决定建筑物高度，建筑群体间安排缺口。
10.建筑物自然通风的原理，要求及改善方法？原理：借助于风压和热压的作用，使室内外空气得以交换，而风压则是自然通风的主要来源。
要求：健康通风；舒适通风。
改善方法：在建筑朝向，建筑间距，建筑群的布置，门窗的位置，窗子的大小结构，室内空间的分隔等应运用通风原理精心设计，以达到良好的通风效果。
论述题城市五岛效应含义及相互联系：（1）城市热岛效应：指城市温度高于郊野温度的现象；（2）城市干岛效应：城市空气中的水分偏少，绝对湿度小于附近的郊区，形成孤立于周围地区的"干岛"；（3）城市湿岛效应：城市空气中的水分偏多，绝对湿度大于附近的郊区；（4）城市雨岛效应：大城市高楼林立，空气循环不畅，加之盛夏时节，建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放，使城市上空形成热气流，热气流越积越厚，最终导致降水形成；（5）城市浑浊岛效应：是指由于城市大气中的污染物质比郊区多,凝结核也多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,因此造成城市的日照时数减少,太阳直接辐射大大削弱,其能见度也小于郊区的现象；几者之间相互关系：（1）形成原因类似，都是由于人为原因和自然原因共同作用下形成的，人为原因有城市化的高度发展，人口密集、下垫面性质明显不同于郊区，不透水面积大，地表粗糙度增，加、能耗大、污染严重。
自然原因有大气环流微弱、天气形势稳定、风速小。
在自然条件下，人为条件更加突出，从而产生了五岛效应；（2）五岛效应之间有着相互联系、相互制约的关系：城市热岛强，能促进城区相对湿度降低，促进干岛形成；夜间凝露量减小，有利于干岛、湿岛的昼夜交替；热岛有助于城区低云量的增多，并能诱导对流雨在城区增加，对混浊岛和雨岛的形成有利；由于混浊岛的存在，是太阳直接辐射减弱，云量增多，晴天减少，不利于热岛的形成；雨岛不利于热岛的形成；城市水热结合有郊区的区别？（1）水分平衡方程：P+F+I=E+∆r+∆S+∆A,P为降水量，F为有燃烧所产生的水分，I供应城市的水分，E为蒸发和蒸腾的总量，∆r径流量的变化，∆S贮存在城区中水分变化，∆A平流水分。
城市中降水量、燃烧所产生的水分、供应城市的水分都比郊区大，蒸散量和贮存在城区中水分变化比郊区小，径流量的变化比郊区大。
城市水分平衡的特征：城市水分收入项比郊区大；城市下垫面蒸散量（E）和水分贮存量(∆s)比郊区小；城市径流量比郊区大，雨后径流量峰值比郊区高，出现的的时间比郊区早；(2) 能量平衡方程：Q n+Q F=Q H+Q E+∆Q S+∆Q A;其中Q n：净辐射，Q F：人为热，Q H：地_气显热交换，Q E：地_气潜热交换，∆Q S：下垫面内部贮热量，∆Q A：热平流量的变化城乡间净辐射差值不大，而人为热、湍流显热交换潜热交换、下垫面内部贮热量城乡差异明显。
城市太阳辐射特征：城市太阳总辐射比郊区弱；城市总辐射中短波辐射所占的比例比郊区少；城市太阳总辐射的时空变化比郊区复杂。
(3)城市中由于下垫面不透水面积大，植被少，蒸散量远较郊区小，因而导致能量平衡中的潜热交换比郊区小。
城市气候学
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。
城市气候-
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。
城市绿地微气候研究
城市绿地微气候研究摘要：随着生活水平的提高，人们对自身生存环境越来越重视。
如何营造出优质美观的生存环境，是人们面临的新的课题。
想要在园林设计中考虑到小气候的运用，就要充分了解小气候的时空变异规律，通过对城市不同绿地环境小气候的时空变异规律的分析，进行更科学的园林设计。
这不仅满足了人们审美需求，更利于环境的保护和净化。
关键词:园林设计，绿地环境，小气候中图分类号：tu986.2 文献标识码：a 文章编号：随着生活水平的提高，人们对自身生存环境越来越重视。
如何营造出优质美观的生存环境，是人们面临的新的课题。
想要在园林设计中考虑到小气候的运用，就要充分了解小气候的时空变异规律，通过对城市不同绿地环境小气候的时空变异规律的分析，进行更科学的园林设计。
这不仅满足了人们审美需求，更利于环境的保护和净化。
本文选取南宁市为研究地，通过对不同绿地类型热季气象因子的时空变异的观测研究，将城市不同地区的植被情况对小气候不同的影响作为参考，应用于园林设计中。
研究小气候的目的是要弄清小气候的形成过程和机制，了解地区布局、建筑形式以及地区大小和绿化等与小气候的关系，以便在改进、扩建和兴建城市时趋利避害，进行合理规划、设计。
1研究地与研究方法1.1城市绿地类型及其小生境划分将南宁市内的24个绿化样地按城市景观与功能区划分为文教区、花园住宅区、商业街区及交通干道等4种绿地类型,并按绿地遮荫水平划分。
(1)文教区与花园住宅区绿地分林荫、林隙、林缘和近旁对照裸地或草地4种生境;(2)商业街区绿地分街道树荫和近旁路口裸地2种生境;(3)交通干道为七带六板式大道,其绿地分绿带1、绿带2、绿带3和近旁裸地或草地4种生境。
1.2观测方法与数据处理从2011年7月10日至9月21日,在24个绿化样地的不同小生境处,用dhm2通风干湿表、zds-10型照度计、dem6三杯式螺转风速风向仪进行了25 d的温度、湿度、光照强度、风速与风向测量。
测量时间为8:00~18:00,高度1.5 m;光照和风速的读数值每次连续记录5组随机读数值。
城市热环境
③城市布局可以采取集中与分散、组团式多中心 相结合的布局，将城市规划成扇形等不规则形状， 其间镶嵌农田、绿地，这要比大片集中的城市更 利于通风降温。
④要合理布局城市建筑物，要特别控制城市上风 向的建筑高度和密度，防止因建筑过高和过密对 风的阻挡导致大量热量和温室气体的滞留。
—控制人口和规模
人口在城市的集聚造成城市空间规模的扩大，增加了城市 空间内部自然通风的难度。因此，需要合理控制城市人口 规模及城市空间规模，特别是空间上连续的建成区的规模。
—城市绿地系统规划
*合理确定绿地布局和规模
应因地制宜，见缝插针，采用森林公园、生态廊道建 设、立体绿化、屋顶绿化的绿化的多样化绿化方式， 实现多层次绿化。
大力推广屋面绿化、堡坎墙绿化、外墙绿化以及边坡 草坪绿化等绿化方式。
—增加湿地面积
离湿地中心越近温度越低，对湿地周围环境 具有明显的降温作用。因此，应该保留城市现有 的湖泊、河流等水域湿地，也可人工建设湿地。
这种环流可将在城市上空扩散出去的大气 污染物又从近地面带回市区，造成重复污 染。
当天气系统主导的本地风速极小时，热岛 环境表现得更为明显。
城市热岛对建筑热工设计的影响
城市热岛---气温升高、湿度降低 建筑保温设计更加容易； 建筑防热设计更加困难； 建筑防潮设计更加简单。
使围护结构内表面结露和内部结露的可能性减 少。
城市热岛的特征
城市热岛是指温度的差异，与温度的绝对 值没有直接关系；
城市规模越大，人口越多，密度越高，热 岛效应越强；
热岛效应随季节和地区的不同而不同； 热岛效应白天弱、夜间强； 晴天无风时强、阴天风大时弱。
四、热岛对城市环境的影响
1、形成热岛环流—在大天气系统风速较弱情况 下，形成乡村-城市间的低速环流；
气象气候学基础知识
一．解释概念冰晶效应在有冰晶和过冷却水滴共存的云中，由于冰面的饱和水汽压比过冷却水面的饱和水汽压小，当空气中的实有水汽压介于两者之间，即大于冰面饱和水汽压而又小于水面饱和水汽压时，过冷却水滴会因蒸发而减小，水分子不断由水滴向冰晶上转移，冰晶则因凝华而增大。
这种由于冰水共存引起冰水间的水汽转移的作用称为冰晶效应。
大气的保温效应地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温；大气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。
人们把大气的这作用，称为大气保温效应。
（地面吸收大气辐射增温，放出地面长波辐射，被对流层水气和CO2吸收，使大气增温；在通过大气逆辐射补偿地表损失热量的过程为大气的保温效应。
）温室效应通过空气对流和湍流方式的热交换使得温室内温度高于室外的一种物理现象。
大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被二氧化碳吸收，这样就使地表与低层大气温度增高。
风海流盛行风长期作用于海面所形成的稳定流叫风海流。
信风带、西风带和极地东风带的风向是比较衡定的，在海洋上，这些定向风与海洋表层水之间就会发生摩擦，通过摩擦方式，风即可将其一部分能量传递给表层海水，除形成波浪外，还使表层海水发生移流，从而形成风海流。
雾凇由于雾中无数零摄氏度以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。
雨凇雨凇超冷却的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层，叫做雨凇。
霜当物体表面的温度很低，而物体表面附近的空气温度却比较高，那么在空气和物体表面之间有一个温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。
如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。
城市气象学课程设计
城市气象学课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解城市气象学的基本概念，掌握城市气候的特点及其形成原因。
2. 学生能描述城市化对局部气候的影响，了解城市热岛效应的成因及影响。
3. 学生能掌握基本的气象观测方法和数据分析技巧，对城市气象数据进行分析。
技能目标：1. 学生具备运用气象学知识，分析城市气候问题的能力。
2. 学生能够运用所学知识，设计简单的气象观测实验，并完成数据收集与分析。
3. 学生能够运用图表、报告等形式，展示城市气象学研究成果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对气象科学的兴趣，激发他们探索自然现象的积极性。
2. 学生能够关注城市化进程中的气象问题，增强环保意识，培养可持续发展观念。
3. 学生通过小组合作学习，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
本课程针对初中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
课程设计旨在帮助学生建立城市气象学的基本概念，提高他们分析问题和解决问题的能力。
同时，通过关注城市气象问题，培养学生的环保意识和可持续发展观念，使他们在学习过程中形成积极的人生态度和价值观。
教学要求明确、具体，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 城市气象学基本概念：气温、湿度、气压、风等气象要素的特点及其在城市气候中的作用。
2. 城市气候特点：城市热岛效应、雨影效应、街道风等，分析其成因及影响。
3. 城市化对气候的影响：人口增长、工业化、城市绿化等对城市气候的影响。
4. 气象观测方法：介绍气象观测的基本方法，如地面气象观测、遥感观测等。
5. 气象数据分析：教授气象数据分析的基本技巧，如数据整理、图表绘制等。
6. 实践活动：设计简单的气象观测实验，如气温、湿度观测，并进行数据收集与分析。
教学内容参照教材相关章节，按照以下进度安排：第一课时：城市气象学基本概念及城市气候特点。
第二课时：城市化对气候的影响及气象观测方法。
第三课时：气象数据分析技巧及实践活动。
教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标，确保学生能够掌握城市气象学的基本知识和技能。
城市气候学作业
作者：孙莉琼城市气候学课程总结1、从历史对比和城郊对比两方面举例说明城市气候的主要特征，并分析其成因。
1.1城市气候的定义: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。
1.2气候要素:狭义的气候要素即气象要素，如空气温度、湿度、风、云、日照、降水等；广义的气候要素还包括太阳辐射、地表蒸发、大气稳定度、大气透明度等。
本文将从广义的角度进行阐述。
1.3下面将通过时间和空间上的对比，从不同的气候要素的角度探讨城市气候的特征及其原因，并适当举例说明。
1.3.1同一城市的气候在时间上的变化规律①气温：城市气温上升，高温日数增多，高温热浪现象明显。
原因：工业发展和城市人口增加使得能源消耗剧增，人为热增加，再加上大气污染物的增多，在城市上空形成一层尘盖，夜晚，该尘盖会削弱地面长波辐射，增加大气向地面的长波逆辐射，地面冷却减缓，城市热岛效应加强，使气温升高。
②降水量：城市雨季降水降水量增加。
原因：城市热岛效应的增强使大气层结的不稳定性增强，导致城市上空大气垂直运动的产生，此外，城市大气污染加剧，提供了足够多的凝结核，有利于降水的形成。
③最大风速：呈减小趋势，并且夏季减小速率大，秋季较小。
原因：这是由于气候系统内部的相互作用，以及人类活动，如城市化效应加强、固化下垫面面积增加、风电场效应增强、城市地表粗糙度增加、全球变暖等因素造成的。
④能见度：总体上呈下降趋势，霾日数增加，但近几年有好转趋势。
原因：随着城市工业的发展，污染物排放增多，再者，城市下垫面粗糙度增加，风速减小，有利于霾的形成与维持。
⑤日照时数：减少（以呼和浩特市1961年-2005年为例）变化规律:如左图，呼和浩特市在1961年-1981年内日照时数减少的不多，其后，减少趋势非常明显，并呈阶段性变化；1989年之前为日照时数偏多期，从1989年日照时数开始减少，在90年代之后下降趋势明显加快。
在这44年内，日照时数减少了370小时左右。
城市气候学
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。
城市气候
二、城市化对气候影响的机制
4、广州人为因素对城市气温的关联度
l 影响广州市气温地各因素情况： 建筑面积 > 人口规模 > 工业发展 > 交通运输 轻工业>重工业 货运>客运 l 从所影响的温度指标看：受认为因素影响的 年均最低气温 > 年均最高气温 > 年均气温
城市热岛效应
• 一、城市热岛及表示方法 1、城市热岛（heat island effet）效应：
l优点：使枯季径流增大，缓解枯季供水紧张 状况
二、城市降水的变化及其影响
3、酸雨
l 降水的pH值小于5.6时，称为酸雨。 l 危害：
① 使土壤贫瘠，伤害植物生长，减弱作物的光合作用和抗病 虫害能力，影响生产； ② 地下水酸化，微量元素超标； ③ 河湖水酸化，危害水生生物，鱼虾死亡，破坏生态平衡； ④ 腐蚀建筑材料和文物古迹。
下垫面的水份循环特性影响湿度
蒸发、蒸腾、凝结、透水、贮水 贮藏水分能力差，蒸发（蒸腾）比郊区小； 下垫面粗糙度大，风速小，不利于热量扩散。
下垫面的动力学特性影响气流
二、城市化对气候影响的机制
2、大气成分改变及其影响
1）主要是：CO2，NOx，CO，颗粒物，二次污染物 2）影响： l 影响城市空气透明度，减弱能见度 l 改变太阳入射辐射，散射辐射和地面的长波辐射。
城市气温高于四周郊区气温的现象。
• 纵坐标表示温度，横坐标表出农村、效区、城市的剖面，画 出温度变化曲线图 • 曲线图的变化基本上是：由农村至城市边缘的近郊，气温陡 然升高，形成“陡岸”，到了城市，温度梯度比较平缓，形 成“高原”，到城市中心．人口和建筑密度增加，温度更高， 形成“山峰”。
城市热岛的时空分布特点
城市热岛形成的条件主要是
气候学简介
副热带气候带 位置： 23°27′N、S～ 33°N、S
气候特点：温度年较差、日较差大
大陆西岸：盛行西北风，气候干燥(加州,) 大陆东岸：盛行东南风，气候湿润 (长江及以南) 暖温带气候带 位置：33°N、S～ 45°N、S 气候特点： 大陆西岸：地中海气候 (地中海国家) 大陆东岸：季风气候(黄海流域及三北大部)
南方涛动（Southern Oscillation） 南太平洋副热带高压与印度洋赤道低压之间气压变化
的负相关现象。
ENSO 厄尔尼诺现象和南方涛动的合称。 南方涛动指数（SOI） 通常用南太平洋的塔希堤岛和澳大利亚的达尔文岛的 海平面气压差来表示南方涛动的振动和位相指数（SOI）。
洋流 潮流：潮汐作用引起 成因
生物圈
第一节
气候形成的因素：
气候的形成因素
太阳辐射、地球物理因子、下垫面、大气环流、人
类活动。
一、辐射因素
辐射差额(地球收入辐射能量与支出辐射能量之差)的影响因子
地理纬度、海陆分布、云量、海拔高度、地形 辐射差额的变化 辐射差额呈带状分布，随纬度的增加而减小 辐射差额的年较差随纬度的增加而增大
辐射差额的分布对中国气候分布的影响(统计结果) 年总辐射差额最大的地区为海南岛,最小的地区为川黔地区 ① R(辐射差额) 夏季最大，冬季最小(总体)
季风气候
夏季高温湿润多雨，富有海洋性(我国东部) 冬季寒冷干燥少雨，富有大陆性
地中海气候 夏季高温干燥少雨，富有大陆性 冬季温暖湿润多雨，富有海洋性 (欧洲南部) 草原气候 典型的大陆性气候，气温年、日较差大，降水集中于夏季