城市風(fēng)系和城市風(fēng)災(zāi)
工業(yè)污染源大部分集中在城市，污染濃度和風(fēng)速平方成反比，風(fēng)向決定污染物的輸送方向。從城市整體角度認(rèn)識(shí)你生活地點(diǎn)的風(fēng)向、風(fēng)速，結(jié)合天氣預(yù)報(bào)，有助于你采取預(yù)防空氣污染措施，規(guī)避危險(xiǎn)。
1、城市建筑物聚集，高低大小不等，風(fēng)流動(dòng)時(shí)增加了阻力，因而城市風(fēng)速一般來(lái)說(shuō)比郊外��；城市減小風(fēng)速。例如，我國(guó)最大城市上海，據(jù)多年平均資料，上海市區(qū)年平均風(fēng)速都在3米／秒以下，其中風(fēng)速最小的楊浦區(qū)和徐匯區(qū)僅為2.3-2.4米／秒。而近郊8縣一般都在3-4米／秒之間，遠(yuǎn)郊的祟明、南匯更大于4米／秒。但具體說(shuō)來(lái)城市減小風(fēng)速的數(shù)值還因風(fēng)速大小而有不同：大風(fēng)減小得多而小風(fēng)減小得少。例如，北京氣象臺(tái)八里莊舊址80年代末期四周開(kāi)始出現(xiàn)高樓群，結(jié)果使風(fēng)級(jí)較高的大風(fēng)日數(shù)大大減少，而風(fēng)級(jí)較低的大風(fēng)日數(shù)則減少不多。氣流流經(jīng)城市，除了風(fēng)速減小以外，風(fēng)向也會(huì)有所變化。這是因?yàn)槌菂^(qū)中風(fēng)速減小時(shí)，氣流受到的地轉(zhuǎn)偏向力也同時(shí)減小，因而會(huì)使氣流微向左偏。例如，美國(guó)俄克拉荷馬城400米高度上的氣球?qū)嶒?yàn)中，在南風(fēng)13米／秒情況下，由于城區(qū)風(fēng)速減小引起的向低壓側(cè)左偏的風(fēng)速分量就有l(wèi)米／秒。
2、城市也能制造局地大風(fēng)，以致造成災(zāi)害。因?yàn)槌鞘写植诘南聣|面好比地形復(fù)雜的山區(qū)一般，街道中以及兩幢大樓之間，就像山區(qū)中的風(fēng)口，流線密集，風(fēng)速加大，可以在本無(wú)大風(fēng)的情況下制造出局地大風(fēng)來(lái)。還有，據(jù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，在一幢高層建筑物的周圍也能出現(xiàn)大風(fēng)區(qū)，即高樓前的渦游流區(qū)和繞大樓兩側(cè)的角流區(qū)。這些地方風(fēng)速都要比平地風(fēng)速大30％左右。這是因?yàn)轱L(fēng)速是隨高度的升高而迅速增大的當(dāng)高空大風(fēng)在高層建筑上部受阻而被迫急轉(zhuǎn)直下時(shí)，也把高空大風(fēng)的動(dòng)量帶了下來(lái)。如果高樓底層有風(fēng)道(通樓后)，則這個(gè)風(fēng)道口處附近的風(fēng)速可比平地風(fēng)速大2倍左右。也就是說(shuō)，當(dāng)環(huán)境風(fēng)速為6米／秒時(shí)，這時(shí)風(fēng)道附近就可達(dá)到18米／秒，也就是8級(jí)大風(fēng)了。城市中因大風(fēng)刮倒樓頂廣告牌，掉下傷人的例子前面已經(jīng)舉過(guò)了，其中不少是因建筑物造成的局地大風(fēng)。國(guó)外因高樓被風(fēng)刮倒傷人，投訴法院獲巨額賠償?shù)氖录灿羞^(guò)多起。它還能產(chǎn)生它自己的特殊風(fēng)系。
3、城市還有它自己特有的風(fēng)系-城市熱島環(huán)流。這是因?yàn)槌鞘袩釐u中氣流不斷上升，從周圍農(nóng)村來(lái)的氣流便不斷流向城市補(bǔ)充。因?yàn)樗鼈儊?lái)自鄉(xiāng)村，正像來(lái)自北方的風(fēng)稱為北風(fēng)一樣，這種城市熱島環(huán)流的地面部分被稱為“鄉(xiāng)村風(fēng)”。鄉(xiāng)村風(fēng)的風(fēng)速一般只有1-2米／秒。上海是個(gè)特大城市，只要沒(méi)有較大的風(fēng)，而城市熱島又很明顯(晴天)時(shí)，熱島環(huán)流也是很明顯的。例如，1980年12月7日上海熱島很強(qiáng)，此時(shí)市區(qū)北部的寶鋼和閔行在500米以下都吹偏北風(fēng)，市區(qū)南部的龍華從地面到600米都是偏南風(fēng)，即向市中心輻合。但在高空，寶鋼、閔行在700米高度處開(kāi)始轉(zhuǎn)為南風(fēng)，龍華則從900米高度開(kāi)始變?yōu)楸憋L(fēng)，即形成了一個(gè)低層向市中心輻合，而高層從市中心向外輻散的完整熱島環(huán)流圈。從安放在市中心的氣溫自記儀器的自記紙上，常常可以發(fā)現(xiàn)氣溫變化曲線在夜間有一個(gè)個(gè)好似冷鋒過(guò)境似的氣溫陡降現(xiàn)象。這就是冷涼的鄉(xiāng)村風(fēng)入侵城市的見(jiàn)證。從這里也可以知道城市熱島環(huán)流不是連續(xù)均勻地流動(dòng)的，而是有明顯的陣性。城市里還有一種范圍更小的風(fēng)系，可以叫做“汽車風(fēng)”。這是由于馬路中央線兩側(cè)連續(xù)駛過(guò)相反方向高速車輛所造成。例如，1988年1月15日，廣州市風(fēng)速很小，日平均風(fēng)速僅0．69米／秒。在南北走向的人民南路上，受不同方向車流的影響，在3米高的測(cè)點(diǎn)上，街道西側(cè)盛行偏北風(fēng)，西北風(fēng)加上西北偏西風(fēng)的頻率和達(dá)到79．1％；東側(cè)則盛行偏南風(fēng)，東南和東南偏東風(fēng)的頻率和更高達(dá)86．9％。這一天汽車風(fēng)共出現(xiàn)20-22小時(shí)之久。但這種汽車風(fēng)不僅水平范圍很小，而且會(huì)隨離地高度增高而迅速消失。鄉(xiāng)村風(fēng)的成因和汽車風(fēng)是不同的。前者是熱力作用造成的，風(fēng)速?zèng)Q定于城鄉(xiāng)溫差，而后者是機(jī)械摩擦作用所造成。汽車流量減小，或者車速減慢，汽車風(fēng)就停了。
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