城市雨島效應
1971—1975年美國曾在其中部平原密蘇里州的圣路易斯城及其郊區(qū)設置了稠密的雨量觀測網(wǎng),運用先進技術進行持續(xù)5年的大城市氣象觀測實驗(METROMEX),證實了城市及其下風向確有促使降水增多的“雨島”效應。
這方面的觀測研究資料甚多,以上海為例,根據(jù)本地區(qū)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(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)上海城市對降水的影響以汛期(5—9月)暴雨比較明顯。在上海近30年(1960—1989年)汛期降水分布圖上,城區(qū)的降水量明顯高于郊區(qū),呈現(xiàn)出清晰的城市雨島。在非汛期(10月至次年4月)及年平均降水量分布圖上無此現(xiàn)象。
城市雨島形成的條件是1、在大氣環(huán)流較弱,有利于在城區(qū)產生降水的大尺度天氣形勢下,由于城市熱島環(huán)流所產生的局地氣流的輻合上升,有利于對流雨的發(fā)展;2、城市下墊面粗糙度大,對移動滯緩的降雨系統(tǒng)有阻障效應,使其移速更為緩慢,延長城區(qū)降雨時間;3、城市空氣中凝結核多,其化學組分不同,粒徑大小不一,當有較多核(如硝酸鹽類)存在時,有促進暖云降水作用。上述種種因素的影響,會“誘導”暴雨最大強度的落點位于市區(qū)及其下風方向形成雨島。
城市不僅影響降水量的分布,并且因為大氣中的二氧化硫和二氧化氮甚多,在一系列復雜的化學反應之下,形成硫酸和硝酸,通過成雨過程和沖刷過程成為“酸雨”降落,為害甚大。