论兰州市区与与榆中县及气候差异,张世祥.doc

论兰州市区与与榆中县的气候差异张世祥大气科学学院，11级大气科学类摘要：兰州市区与榆中县只是相隔了40多公里，却存在较大的气候差异。本文重点分析两地的气候差异及其成因。我们发现，由于兰州市区和榆中县的地理位置差异，以及两个地区的城市发展程度、人口数量、大气污染程度、人为热排放量、下垫面性质差异等重要因素的差异，导致了两个地区的气候存在较大差异，主要受城市热岛效应所影响。关键词： 发展程度；人口数量；下垫面；城市热岛效应引言: 兰州目前的气候特点是，冬季大气层结稳定，逆温现象严重，城市大气污染排在全国前列，同时气候干燥，城市化带来的热岛效应也更加明显，干旱的气候和黄土高原特有的土壤条件导致兰州市自然植被极为缺乏，市区范围内基本为人工林，城市绿化覆盖率、人均绿地占有率都很低。榆中县位于兰州市区东南方向40km左右，可两个地方的气候差异却是很大。相比而言，榆中县的情况要比兰州市区好很多。兰州地区气候概况： 兰州市位于东经1023010430、北纬3638之间，黄河自西向东横穿城区，市区南北群山怀抱，形成了兰州市“两山夹一谷”带状盆地地形特征，市区最高海拔3670m，平均海拔1400m左右。 由于受地理条件影响，兰州大陆性季风气候明显，属温带半干旱气候区。市区平均温度8.8411.74，榆中县平均气温5.758.1，我们可以明显的看出来，榆中平均气温比兰州市区低很多。近年来，由于城市规模的扩大化及兰州市狭长的河谷地形，给兰州市的发展带来了不利的因素，风速小、空气干燥、地表热容易扩散、逆温现象多、空气污染严重。兰州市气候特点：（1）日照充足，大部分地区日照时数在2100-2700小时之间，太阳能总辐射在4800-5500兆焦/平方米。（2）气候差异明显，无霜期最长可达180天，最短的只有80天；昼夜温差也很大，各地年平均气温日较差为13-15，（3）降水量少，地区差异较大：榆中县的北山地区降水量不到300毫米；榆中县兴隆山区多达600毫米；市内大部分地区在300-400毫米之间。（4）灾害性天气多，干旱尤为严重，几乎年年都会有不同程度的干旱发生，有“十年九旱、三年两头旱”的规律，干旱出现的地域广、频率高、危害大。其次如霜冻、低温冻害、冰雹、大风、大雨、暴雨等气象灾害也是时有发生。（5）四季分明。春季（3-5月）多风、干旱少雨；夏季（6-8月）无酷热，降水较多、秋季（9-11月）凉爽，降温较快；冬季（12-2月）寒冷，干燥少雪。（6）从测风资料分析，兰州市区的风俗小于榆中县及周边邻县，形成以兰州市区为低值中心向外增加的形态，市区的静风频率也远高于邻县，对污染物的扩散极为不利.形成气候差异的原因： 引起兰州市区与榆中县气候差异的原因有很多，其中期主要作用的就是兰州市区的城市热岛效应。 城市热岛效应的诱因主要是城市人为热排放、城市下垫面性质变化以及城市上空大气状况等因素。 由于冬季取暖的需要，导致人为热排放很高，虽然我们很难知道人为热排放的指标，但是通过分析很容易得住一个定性的结论：人口数量越多，城市人为热排放就越多。对比可知，榆中县的人口明显少于兰州市区的人口数量，从这一点分析，榆中县的人为热排放要远远低于兰州市区。 另一方面，由于兰州市是高原河谷盆地城市，冬季空气层结相对稳定，上空存在较多的大气污染物，这些污染物就会大量吸收太阳辐射和大气辐射能，且特殊的地形和气象条件使得冬季城市上空形成了很厚的逆温层，阻挡城市的热量的扩散。而且随着兰州的工业发展、人口增多，导致大气污染物中的悬浮颗粒逐渐增多，以及在取暖过程中产生的大量的烟尘也随着人口的增多而增多。这些烟尘、悬浮颗粒导致大气逆温辐射增强，进一步导致兰州市区城市热岛效应增强。相比而言，榆中县大气污染没兰州市区严重，取暖等途径导致的大气污染物及悬浮颗粒也比兰州市区少很多，因此，榆中县城市热岛效应十分不明显。除了人为热排放以外，导致兰州市区和榆中县受城市热岛效应影响巨大差异的一个非常重要的因素就是两个地方的下垫面差异。因为，公路的修建、绿地面积相对的减少等原因在一定程度上造成了城市热岛效应。由于兰州市的城市扩张、以水泥等建筑材料为主的地面代替了原来的草地、林地或是裸地，下垫面的性质发生了改变。因为它们的热力性质明显不同于草地、林地或是裸地，水泥等建筑材料吸收太阳辐射能后迅速增温，向周围大气发出地面长波辐射，是周围大气迅速增温。相对于兰州市区，榆中县受此方面因素影响就要轻一些。结论：人口数量、发展程度、大气污染、人为热排放量、下垫面等重要因素差异导致兰州市区和榆中县的城市热岛效应明显差异，从而导致了两个地区的气候差异较大。参考文献：【1】李卓伦，王乃昂，轧靖，刘陶，智萌。近四十年兰州城市气候季节性变化与城市发展。高原气象。2007，26（3）【2】杨德保，王式功，王玉玺。兰州城市气象变化及及热岛效应分析。兰州大学学报（自然科学报）。1994，30（4）：161-167【3】赵晶，王乃昂，杨淑华。兰州城市化气象的R/S分析。兰州大学学报（自然科学报）。2006,36（6）：122-128【4】任春艳，吴殿廷