形形色色的地理效應

曹雅妮 王小麗 李林芝

一、與城市相關的地理效應

1.溫室效應

自然界大氣中固有的CO2、水汽、O3、CH4、N2O等成分，以及人類活動釋放的污染物質，主要有氟氯烴化合物及CO2、CH4等氣體，對太陽短波輻射幾乎是透明的，但對于地面的長波輻射卻能強烈吸收并轉化為熱能，再通過大氣逆輻射將熱量還給地面，在一定程度上補償地面因長波輻射而導致的溫度降低，對地面起著保溫作用，即大氣的溫室效應。

2.熱島效應

在一些發達的工業區或大城市中，大量城市廢熱進入大氣，使城市氣溫不斷升高，這些廢熱讓城市如同蓋了棉被一樣阻止城市熱量的擴散，致使城市比郊區氣溫高，如同一個“熱島”矗立在較涼爽的“海洋”上。因而，城市的年平均氣溫比郊區一般可高出0.5℃～3℃，甚至更高些。

3.雨島效應

由于城市熱島所產生的局地氣流的輻合上升，促進了城市對流性降水的發生、發展，加之城區空氣中凝結核多，大核（如硝酸鹽）存在時有促進暖云降水的作用。同時，城市的下墊面粗糙度大，使其降水雨系減慢，城區降水時間延長。由于上述幾個因素的共同影響，導致暴雨最大強度落點于市區及其下風方向，形成城市的雨島效應。

4.干島效應

與熱島效應通常相伴存在。由于城市的主體為連片的鋼筋水泥筑就的不透水下墊面，因此，降落地面的水分大部分都經人工鋪設的管道排至他處，迅速形成徑流，缺乏天然地面所具有的土壤和植被的吸收和保蓄能力。因而平時城市近地面的空氣難以像其他自然區域一樣，從土壤和植被的蒸發中獲得持續的水分補給。這樣，城市空氣中的水分偏少、濕度較低，形成孤立于周圍地區的“干島”。

5.霧島效應

其原因主要是城市顆粒污染物增加，凝結核過多，引起霧日的增加。城市的霧氣一般多是由工業、生活排放的各種污染物形成的酸霧、油霧、煙霧、光化學煙霧等混合而成。城市多霧不僅會危害動植物，還會妨礙水陸交通和供電。

6.城市規模效應

城市人口眾多、廠商云集，他們共同分享水、電、道路、通訊等基礎設施，降低了使用成本，提高了資源的利用率，這種集聚帶來的優勢就是城市規模效應。在城市里，產業間會形成產業鏈，于是就業增加，消費增多。中大行業的互動性，使城市的經濟總量像滾雪球般地增長。據統計分析，一個城市人口達到25萬，才能顯示出規模效應，低于這個數，就存在城市資源的浪費現象。

二、與地形相關的地理效應

1.焚風效應

焚風最早是指氣流越過阿爾卑斯山后在德國、奧地利和瑞士山谷形成的一種熱而干燥的風。當氣流經過山脈時，沿迎風坡上升冷卻，在所含水汽達飽和之前按干絕熱直減率降溫，達飽和后，按濕絕熱直減率降溫，并因發生降水而水汽減少。過山后氣流沿背風坡下沉，按干絕熱直減率增溫，故空氣過山后的溫度比山前同高度上的溫度高得多，濕度也顯著減少，形成干熱的風統稱為焚風。亞洲的阿爾泰山、歐洲的阿爾卑新山、北美洲的落基山東坡等都是著名的焚風出現區。

2.峽谷效應

又叫狹管效應、弄堂風效應。當氣流由開闊地帶流入峽谷時，由于空氣不能大量堆積，于是加速流過峽谷，風速增大。當流出峽谷時，空氣流速又會減緩。這種峽谷地形對氣流的影響，稱為“峽谷效應”。由峽谷效應而增大的風，稱為峽谷風或穿堂風。

3.雨影效應

是一種較為常見的地理現象，即山的迎風坡多雨濕潤， 背風坡少雨干燥。這是因為山脈阻隔暖濕氣流，將水汽集中在迎風坡，水汽聚集并達到一定強度時，就會降雨。同時，背風坡常年不能接收水汽，以至于蒸發量相對更大，使土壤相對干旱。暖濕空氣在前進途中，遇到地形阻擋，被迫沿迎風坡爬升，空氣中的水汽因冷卻凝結而形成降水，即地形雨。地形雨發生在山的迎風坡。在山的背風坡，因氣流下沉，溫度不斷增高，空氣難以達到過飽和，所以降水很少，形成雨影區。

三、與水文相關的地理效應

1. 湖泊效應

是指人類修建大型水庫（人造湖泊）而產生的相應庫區周圍氣候的改變。水庫對氣候的影響相當于湖泊對氣候的影響。由于水體巨大的熱容量和水分供應，可使水庫附近的平均氣溫升高，氣溫日較差和年較差變小，并引起風、濕度和降水量的變化，所以將水庫對氣候的作用稱為“湖泊效應”。

2. 大湖效應

是指冷空氣遇到大面積未結冰的水面（通常是湖泊），從中得到水蒸汽和熱能，然后在向風的湖岸形成降水的現象，通常以雪的形式出現。這種情形以美國東北部五大湖地區沿岸的降雪最為著名。

3.封凍效應

大洋表面因低溫結冰而產生的種種環境效應叫作封凍效應。從理論上講，大洋表面出現封冰現象將產生的效應包括：①阻斷了洋流，影響高低緯度之間的熱量交換，從而導致中高緯度地區的氣候變冷;②增大了大洋表面對太陽輻射的反射率，使得地面獲得的熱量減少，引起氣候變冷;③緩解了大洋水汽的蒸發，氣候變得干燥;④隔斷了水圈與大氣圈之間的物質和能量變換，海水含氧量減少，海洋生物生產率大大降低。

四、與植被相關的地理效應

1.綠島效應

森林是最高的植被，在成片的森林地區以及林冠層的下部能形成一種特殊的氣候。森林可以減小氣溫的日變化和年變化，減小地表風速，提高相對濕度，增加降水，形成森林小氣候，這就是森林的“綠島效應”。

2.冷島效應

觀測結果表明，綠洲農田上不同高度層的氣溫，晝夜均比附近的戈壁低，最高氣溫甚至可低30℃左右，蒸發量約小一半。這說明綠洲在夏季相對于周圍環境（戈壁或沙漠）是一個冷源和濕源，即相對獨立的“冷島”。

3.沙漠化效應

在干旱、半干旱地區，當地表植被遭到破壞時，則可能導致嚴重的沙漠化。由于地表植被層和由沙石組成的裸露地面對太陽輻射的反射率相差很大（前者為15%～20%，后者為35%～40%）。當地表植被被破壞時，地面反射率明顯增大，地面吸收的太陽輻射能量減少。盡管沙石比熱小，在陽光照射下地面增溫強烈，但因空氣中云量極少，大氣逆輻射微弱，地面散失的熱量很多。在缺少平流熱量輸入的情況下，為了維持熱量平衡，空氣盛行下沉運動，以壓縮增溫。由于下沉的氣流十分干燥，缺乏降水，使得氣候進一步變干，從而導致地表植被進一步減少，形成“沙漠化效應”。

五、與人類活動相關的地理效應

1.陽傘效應

由于人類的生產、生活影響，大氣中的煙塵增多，懸浮在大氣中的煙塵，一方面，將部分太陽輻射反射回宇宙空間，削弱到達地面的太陽輻射，使地面接收的太陽能減少;另一方面，吸濕性的微塵又作為凝結核，促使周圍水汽在它上面凝結，導致低云、霧增多，這種現象類似于遮陽傘，因而被稱為“陽傘效應”。

2.油膜效應

海上運輸、海上事故和沿海沿、江煉油廠泄露的原油和廢油每年大約有500萬～1 000萬噸。大面積的油膜把海水與空氣隔開，如同塑料薄膜一樣，抑制了其下海水的蒸發，使“污染區”上空空氣干燥，同時導致海洋潛熱轉移量減少，使海水溫度及“污染區”上空氣溫年、日較差變大，形成油膜效應。

3.煙囪效應

是指戶內空氣沿著有垂直坡度的空間向上升或下降，造成空氣加強對流的現象。煙囪效應的產生，在有共享中庭、豎向通風（排煙）風道、樓梯間等具有類似煙囪特征——即從底部到頂部具有通暢的流通空間的建筑物、構筑物（如水塔）中，空氣（包括煙氣）靠密度差的作用，沿著通道很快進行擴散或排出建筑物的現象，即為“煙囪效應”。

4.綠洲效應

在干旱或半干旱地區進行大面積的人工灌溉而引起的氣候變化稱為“綠洲效應”。經過灌溉的土地土壤濕潤，熱容量增大，水分蒸發量也隨之增加，土壤和近地面層氣溫的晝夜變化趨向和緩，相對濕度加大，如同在沙漠中出現綠洲一樣。

5.蝴蝶效應

美國氣象學家洛倫茲在計算機上制造了一個玩具天氣模型，仔細研究了兩組天氣狀況，后發現，輸入結果的微小誤差，居然產生出“失之毫厘，謬以千里”的結果。由此他認為，氣象上收集到的資料哪怕只有一點點誤差，從計算機上得到的將會是令人無法估計的后果。1979年，洛倫茲在一次講演中用形象的比喻問道：“一只蝴蝶在巴西拍動翅膀，會在美國得克薩斯州引起龍卷風嗎？”以后人們就把這種現象稱為自然界的“蝴蝶效應”。目前，超過一周的長期天氣預報可能與實際天氣大相徑庭的原因正是來自“蝴蝶效應”。“蝴蝶效應”從另一個方面也反映出地理環境的整體性。▲