2021现在天气为什么越来越热(大规模城市化会加剧极端高温为啥这些年的夏天越来越热)

重庆40度,上海40度,杭州40度,西安40度,郑州40度,济南40度,石家庄40度。 今年入夏以来,40度似乎已经不算什么稀奇事,河北和云南甚至出现过44度以上的极端高温,吐鲁番更是出现过46度以上...

重庆40度,上海40度,杭州40度,西安40度,郑州40度,济南40度,石家庄40度。

今年入夏以来,40度似乎已经不算什么稀奇事,河北和云南甚至出现过44度以上的极端高温,吐鲁番更是出现过46度以上的超级酷热,35度甚至都可以被视作凉爽,夏季高温愈演愈烈,破记录的事情越来越多,让人们不禁感慨,到底是地球坏了,还是人类活动激怒了地球?

事实上,从宏观角度来说,极端高温频繁出现正是全球气候变暖的最佳例证,全球同此凉热,这么多地方出现极端高温,一定是整个地球这个大系统出问题了。

但从微观角度去看,人口密度更高的大城市,往往会对局地的小气候带去更极端的可能性。

全球气候变暖是极端高温的罪魁祸首,但城市化的确在加剧局地出现极端天气事件的可能性。

工业化以来,全球气候变暖是不争的事实。

较工业化之前(也就是150多年的时间),全球平均气温已经上升了约1.1度,并且英国气象部门的专家预计,未来五年内,将有50%的概率,全球平均气温较工业化之前上升至1.5度这一阈值。

大规模城市化会加剧极端高温?为啥这些年的夏天越来越热

可以看到,全球气候变暖是在呈现明显的加速趋势的。

这主要是人类向大气中排放了过多的温室气体的缘故。

以上是从宏观的角度来看待高温频现这个问题,在这个角度上去看,不论是南方北方,东方西方,不论是城市乡村,还是草原森林,所有的地方都逃不脱变暖的结果。

事实也正是如此,仅今年北半球入夏以来,极端高温不单出现在中国,包括印度,巴基斯坦,美国,欧洲都在遭遇前所未有的热浪袭击,像是最近几天,一向以凉爽著称的欧洲,也出现了40度以上的极端酷热天气,法国,意大利都记录到42度以上的极端高温。

大规模城市化会加剧极端高温?为啥这些年的夏天越来越热

这正应了那句俗话,全球同此凉热!

但是,抛开大的宏观层面的视角,微观层面的具体的人类活动是否也在加剧极端天气事件出现的概率呢?

答案是肯定的。

这里不妨举一个例子,上海徐家汇7月的平均最高气温为32.6度,而嘉定7月的平均最高气温则为32.1度,两者相差了0.5度,不要小看这0.5度的差异,这是30年930天的统计数据的平均值,也就意味着处于城市核心区的徐家汇大概率是比处于郊区的嘉定更热一点。

而类似的例子并不少见,例如重庆沙坪坝的气温高于北碚,广州天河的气温高于花都,同属一个城市,地理相距并不远的两个地点,往往越靠近市中心,记录到的气温也往往越高。

这正是我们熟知的城市热岛效应。

大规模的城镇化的确在加剧城市核心区出现极端高温的概率。

什么是城市热岛效应?城市热岛带来的可不只是极端高温!

说起城市热岛效应,可能很多人都听说过,但具体什么是城市热岛效应,很多人就说不清楚了。

所谓城市热岛效应,最初是被观测到的一个神奇现象,那就是,城市的核心区往往比周围的郊区和农村气温更高,因为市中心气温高,四周气温低,在气温分布图上市中心像个岛屿一样,因此被称作城市热岛效应。

城市热岛效应的案例非常容易找到,例如今天(7月13日)上午9点,重庆的气温实况图就呈现了比较典型的城市热岛效应,在下图中,一共有四个气象站的数据,其中位于市中心的沙坪坝气温最高达到35.3度,而其他三个气象站的气温均在35度之下。

大规模城市化会加剧极端高温?为啥这些年的夏天越来越热

很明显重庆主城的气温要明显高于周边。

那么为什么会出现城市热岛效应?

这主要是两个方面的因素产生了影响。

第一,城市中的热源更多。

什么是热源,能够发热的东西都可以称作热源,在自然环境下,地球的主要热源就是太阳,有太阳比没太阳的时候更热,这是常识,白天比晚上更热,这是常识,这是因为太阳充当了最主要的热源。

而在城市中,除了太阳,还有无数的人造热源,小到一根烟头,大到一家工厂,城市里的热源之多是不计其数的。

随便举几个例子,家庭中使用的绝大多数家用电器,都是热源,我们最熟知的电视,想想看,小时候爸爸妈妈不在家,偷偷看电视的时候,我们最怕什么?没错,怕老爸老妈摸电视的背后,为什么呢?因为会发热。

比如笔记本电脑,很多人喜欢在电脑下方安装一个额外的风扇,为什么呢?因为电脑运转的时候会发热,风扇可以散热。

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诸如此类,非常之多,电脑,电视,电灯,甚至是手机用久了都会热。

此外,像是冰箱,空调,其实也是热源,尽管从原理上来看,冰箱,空调是充当了热能的转移的功能,比如空调,把屋子里的热气置换到屋外,单从这个角度看,似乎并没有给大气增加额外的热量,因为要遵从能量守恒,但实际上,空调在运转的过程中也是要耗电的,也就是除了屋子里的热量和屋子外的热量之外,空调和冰箱都需要额外的能量来驱动,因此,空调本身也是一个热源,消耗的电能会最终转化为热能,而这部分能量既不属于屋子里也不输于屋子外,是多出来的部分。

再有,马路上跑的汽车,那是一个妥妥大热源,发动机都是需要水冷降温的,足以见得其热量散发的有多恐怖,事实上,我们在生活中也有类似的体验,当冬天靠近公交车等大型车辆的时候,尤其在公交车发动机的旁边,起码隔两三米就能感受到吹出热风,因为冬天冷,这个感觉会更明显,如果是在夏天,城市里数以千计万计的公交车在城市里来来回回的跑,带出的热量同样惊人。

而这些,都只是生活中我们最常见的热源,但实际上,城市里的热源不仅仅只是这些,每个城市都还有大型的工业区,这里带来的热量就更恐怖了,比如一座钢厂,炼钢的熔炉温度高达数千度,释放的热量更是惊人。

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诸如此类,就不一一例举了。

总而言之,人类活动,会产生天量的额外热源,如果一根火柴的温度不足以影响一个地区的天气,那么一万根火柴,一亿根火柴,一万亿根火柴的能量就足以形成能够感知得到的变量。

这是城市热岛效应产生的第一个大因素。

第二个因素:人造物越多越热!

什么是人造物,比如建筑,马路,人行步道,这些自然界中没有的东西,都是人造物。

城市中,最不缺少的就是大型的人造物,首先,城市本身就是巨大建筑和道路围合而成的空间。

例如北京,截止2021年末,城市公路总里程高达2.23万公里,假设北京所有道路的平均宽度为30米,单是道路面积就高达669平方公里,这是非常巨大的面积。

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而马路本身,对于城市热岛效应的产生是具有重大作用的,因为马路的材质主要是沥青或水泥,简言之,是固体,固体的比热容更低,在同等条件下,升温要更剧烈,往往在盛夏阳光的炙烤下,马路表面温度上升到70度以上并不稀奇,不信,你可以在下午最热的时候,光着脚去马路上踩一脚,大概率会被烫伤,硬化路面的温度要远远高于空气温度。

温度是从高温向低温流动的,最终会达成动态平衡,因此温度更高的路面,建筑物在不断快速吸纳热量的同时,也在源源不断的向城市里散发天量的热量,这些热量最终都会导致城市核心区域更容易出现高温天。

而郊区和更远的农村,人造物的数量逐渐下降,自然物的数量逐渐增多,简言之就是花草树木更多,很显然,植物的升温能力远不如水泥地,而且因为植物自身还会释放水汽,这些都是调节气温的重要因子,因此,越远离市中心,出现高温的概率反而越低一些。

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而事实上,城市热岛效应的影响不仅仅只局限在高温这一个维度,事实上,还会造成更多的极端天气发生的可能性。

举个例子,比如极端暴雨天气,夏季的极端暴雨天气往往以强对流天气的形式出现,强对流就是地面热气猛烈上升,低空热气和高空冷气剧烈碰撞产生的激烈天气现象,往往会带来暴雨,大风,雷电,冰雹甚至是龙卷风。

而强对流发生的前提就是高温,温度越高,产生对流的概率也越大,对流的强度也越强,因为没有足够的热量,空气的抬升效应是不明显的。

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这也是为什么冬季强对流天气几乎没有,而到了夏季就非常常见的原因。

而城市热岛效应的出现,则加剧了城市核心区发生强对流天气的概率,因为,城市热岛本身提供了额外的能量来源,当对流云团来到城市上空的时候,往往能够获得更强烈的热量补充,出现更为剧烈的对流活动。

当然,城市热岛,大规模城镇化对天气的影响,还是体现在局部,毕竟再大的城市,相较于地球这么大的尺度来说,都微不足道,城镇化更多的是引发局地小气候发生一些改变,对于大尺度的天气格局,气候格局来说,影响是很小的。

但不得不说,城市是现代人类生存的最基本载体,越发达的地区,城镇化率越高,因此,从对人的影响的角度来说,城镇化会让更多的人类感受到天气的极端化,这也是不争的事实!

  • 发表于 2022-08-22 18:23:40
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  • 分类:科技

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Agoin
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