题目内容
【题目】阅读图文材料+,完成下列要求。
热岛强度是指中心城区比郊区气温高出的数值大小,单位为摄氏度。兰州市区位于黄河河谷之中,周围群山环抱。其城市建设速度和扩展速度迅猛,1978年城市化水平为456%,2010年时已经达到627%,热岛效应逐渐增强。下图是兰州市某日热岛强度变化统计图。
![]()
(1)描述兰州该日热岛效应的变化规律。
(2)说明兰州该日正午前后热岛效应特点的成因。
(3)推测兰州热岛效应季节变化的规律,并说明理由。
(4)分析兰州城市化引起下垫面性质改变与热岛效应的关系。
【答案】(1)夜间强,白昼弱;子夜前后最强,正午前后最弱。
(2)正午前后,太阳辐射最强烈,城市中心地表和建筑物大量吸收太阳热量,大气对流、湍流作用增强,利于散热;城市与郊区热力环流加强,城区和郊区大气在水平和垂直方向上的混合作用增强,城郊温差减少;城市上空盛行上升气流利于散热;而郊区盛行下沉气流增温且不利于散热。因而引起城区气温低于郊区气温的“冷岛”效应。
(3)规律:冬季最强,夏季最弱,春秋居中。
理由:冬季受冷气团控制,天气稳定,有利于热岛的形成与发展;受山谷地形影响,冬季逆温层加厚,不利于城市散热;冬季正值供暖期,排放热量多;冬季取暖燃煤污染物排放量大,使得城区大气逆辐射增强,收入热量多。
(4)兰州城市化的发展改变了下垫面的热力属性,人工建筑物吸热快而热容量小;城市地面和建筑物对太阳辐射反射率较低,吸收率加大;城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁,构成较为粗糙的城市下垫面、因而对风的阻力增大,风速降低,热量不易散失;城市化发展使城市绿地和水体减少,地表含水量少,热量更多地以显热形式进入空气中,导致空气升温,使城市热岛效应不断增强。
【解析】整体分析:兰州该日正午前后热岛效应特点是市区气温低于郊区气温的“冷岛”效应。主 要从气流运动特点分析。兰州热岛效应季节变化的规律是冬季最强,夏季最弱,春秋居中。从气流运动、人为放热、大气保温效应等分析。
(1)兰州该日热岛效应夜间强,白昼弱。子夜前后最强,正午前后最弱。
(2)兰州该日正午前后热岛效应特点是气温低于郊区气温的“冷岛”效应。正午前后,太阳辐射最强,城市中心地表和建筑物大量吸收太阳热量,大气对流、湍流作用增强,利于散热。城市与郊区热力环流加强,城区和郊区大气在水平和垂直方向上的混合作用增强,城郊温差减少。城市上空盛行上升气流利于散热,而郊区盛行下沉气流增温且不利于散热。因而引起城区气温低于郊区气温的“冷岛”效应。
(3)兰州热岛效应季节变化的规律是冬季最强,夏季最弱,春秋居中。冬季受冷气团控制,天气稳定,有利于热岛的形成与发展。受山谷地形影响,冬季逆温层加厚,不利于城市散热。冬季正值供暖期,排放热量多。冬季取暖燃煤污染物排放量大,使得城区大气逆辐射增强,收入热量多。夏季弱的原因与正午时形成的冷岛效应类似,热岛效应最弱。
(4)下垫面的变化,包括地面性质、建筑密度、植被覆盖率等。兰州城市化的发展改变了下垫面的热力属性,人工建筑物吸热快而热容量小。城市地面和建筑物对太阳辐射反射率较低,吸收率加大。城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁,构成较为粗糙的城市下垫面、因而对风的阻力增大,风速降低,热量不易散失。城市化发展使城市绿地和水体减少,地表含水量少,热量更多地以散热形式进入空气中,导致空气升温,使城市热岛效应不断增强。