我國城市夏季高溫的影響因素

1.王越 2.常志宇 3.吳振芳

(1.平定縣氣象局，山西 陽泉 045200；2.陽泉市氣象局，山西 陽泉 045000；3.平定縣氣象局，山西 陽泉 045200）

引言

高溫天氣是夏季主要災害性天氣之一。近年來，隨著全球氣候變暖以及城市化加速發展, 高溫災害發生強度和頻率呈現增長趨勢，全球極端高溫及高溫日數屢創新高。引起城市高溫的原因很多，氣候異常、城市建筑、城市熱島效應以及地形等因素都可以造成不同地區危害性高溫日數及強度的分布變化。高溫天氣給社會和個人帶來諸多不利的影響，如何采取措施防御高溫，已經引起社會各界的普遍關注。

一、高溫定義

根據我國的氣候及環境特點，參照美國國家氣象局綜合考慮溫度和相對濕度影響的熱指數，白天熱指數連續3h 超過40.5℃或熱指數在任一時間超過46.5℃，發布高溫警報等方法[1]。我國每日極端高溫可以分為3 級：高溫≥35℃，危害性高溫≥38℃，強危害性高溫≥40℃。每個站連續出現3d ≥35℃高溫或連續2d 出現≥35℃并1d ≥38℃定義為1 次高溫過程。連續5d 出現≥35℃或連續2d 出現≥38℃高溫定義中等高溫過程。連續出現8d ≥35℃或連續3d 出現≥38℃高溫定義為強高溫過程，收入強高溫過程序列[2]。

二、我國夏季高溫分布特點

我國除青藏高原等部分地區以外，絕大多數地方都出現過高溫天氣，江南、華南、西南及新疆都是高溫的頻發地。我國高溫天氣主要集中在5-10 月，最熱月份絕大部分地區都出現在7 月。夏季溫度分布比較復雜，7 月平均氣溫在30 ℃的高溫中心有兩個，分別在江西信江下游和新疆吐魯番[3]。

三、影響城市夏季高溫的因素

（一）天氣系統

1.副熱帶高壓

副熱帶高壓對我國長江流域和華南地區的高溫都有很大影響。西太平洋副高的季節性活動具有明顯的規律性，由于上空受這種強大的來自熱帶海洋的暖氣團的控制，城市相對濕度甚至能達到70%～80%[4]，而引起的天氣卻相當晴朗，陽光直射大地，使地面最高溫度的平均值要達到50 ～55℃，有時可達65 ～70℃。地面將太陽的短波光變成長波熱不斷地向大氣輻射，使大氣變熱增溫，所以讓人感覺非常悶熱[5]。

2.臺風

對于華南沿海地區，臺風是形成高溫的主要天氣系統。一方面，臺風中心附近有著強烈的上升氣流區，而在它的外圍就伴隨著一個范圍廣泛的強烈的下沉氣流區，當高空有下沉氣流，地面空氣水平流動不明顯時，低層的空氣就要受到壓縮，相當于高空的空氣對低層空氣做了功。根據能量守恒定律，低層空氣接受了高層空氣做的功，就轉化為熱能，加熱自身。另一方面，由于強烈臺風的氣旋云系對外圍的水汽有一個抽吸的作用，造成距離其一定距離的外圍出現大范圍晴空少云區，太陽輻射不受阻擋，地面氣溫明顯升高[6]。

（二）地理位置和地形

1.緯度海拔

姚運生等[7]研究得出氣溫與緯度海拔的關系。在全國范圍內，緯度每增加1°，年平均氣溫下降0.72℃，7 月平均氣溫下降0.2℃，1 月平均氣溫下降1.33℃；海拔高度每增加100 米，年平均氣溫下降0.25℃，7 月平均氣溫下降0.31℃，1 月平均氣溫下降0.19℃。

2.地形

不同的地形對城市溫度也有很大的影響，以長江流域的幾個城市為例，南京、武漢、重慶、南昌等地相對高度較周圍低，猶如置身“鍋底”，空氣流動性差，熱量不易散失，而且這些地區水域面積較大，空氣濕度較大, 使人體汗水不易蒸發而感到十分悶熱。此外，有些城市位于山地背風坡，受到“焚風效應”的影響而增溫[4]。

（三）城市熱島效應

在區域性高溫的背景下，城市“熱島效應”使城市氣溫比農村高。瀝青、水泥等對太陽輻射的反射率要遠遠大于植被，其導熱率也比植被要大，但其熱容量比較小，即在相同的太陽輻射條件下，其表面溫度明顯高于綠地[8]。汽車尾氣和工廠及居民生活排放的廢氣、煙塵、粉塵等，在城市上空形成一種“微塵云”，像保溫層一樣，吸收地面長波輻射，阻隔地面輻射向外散發，使大氣逆輻射加強，導致城市上空的氣溫升高；同時，地面形成不透水層，使地面水分貯存量減少，減少了蒸發耗熱，增加了地面與空氣間的顯熱交換；城市高樓的熱島效應很強烈，白天，這些建筑物的墻壁和屋頂受到陽光照射，靠近地面的空氣層在短時間內就能收到很多從地面和建筑物表面傳來的熱能，很快升溫，黃昏時又成為輻射熱量的熱源，這樣就改變了自然的溫度分布。而高樓下部由于阻擋了空氣的正常流動而形成了峽谷效應，使地面風速明顯減小，不利于城市熱量的擴散，進一步加劇了城市“熱島效應”。此外，高層建筑玻璃幕墻把熱量反射到四周，加劇了“城市熱島”現象[9]。

四、厄爾尼諾現象

西太平洋和南海是全球熱帶水域上生成熱帶氣旋最多、發展最強的地區。我國是世界上受熱帶氣旋影響最大的國家之一。厄爾尼諾年的夏季，由于赤道東太平洋海溫升高，哈得來環流加強，西太平洋副熱帶高壓強度加大，位置偏南；而西太平洋海溫降低，大氣對流活動減弱，大氣穩定度增大，不利于積云對流在熱帶西太平洋的發展，熱帶風暴和臺風的數量一般會減少，登陸我國的數量也比常年偏少[10]。

結語

我國夏季許多城市溫度較高，“火爐”越來越多，而形成我國城市夏季高溫的原因就是上述四點，人們應該更加及時地采取有效的措施來避免高溫給人類帶來的災難。政府制定政策考慮環保，構建合理的綠化結構，減少人為散熱，開發新能源，搞好城市規劃，加強城市通風建設等措施均可有效防御和減少城市高溫。