我国城市夏季高温的影响因素

1.王越 2.常志宇 3.吴振芳

(1.平定县气象局，山西 阳泉 045200；2.阳泉市气象局，山西 阳泉 045000；3.平定县气象局，山西 阳泉 045200）

引言

高温天气是夏季主要灾害性天气之一。近年来，随着全球气候变暖以及城市化加速发展, 高温灾害发生强度和频率呈现增长趋势，全球极端高温及高温日数屡创新高。引起城市高温的原因很多，气候异常、城市建筑、城市热岛效应以及地形等因素都可以造成不同地区危害性高温日数及强度的分布变化。高温天气给社会和个人带来诸多不利的影响，如何采取措施防御高温，已经引起社会各界的普遍关注。

一、高温定义

根据我国的气候及环境特点，参照美国国家气象局综合考虑温度和相对湿度影响的热指数，白天热指数连续3h 超过40.5℃或热指数在任一时间超过46.5℃，发布高温警报等方法[1]。我国每日极端高温可以分为3 级：高温≥35℃，危害性高温≥38℃，强危害性高温≥40℃。每个站连续出现3d ≥35℃高温或连续2d 出现≥35℃并1d ≥38℃定义为1 次高温过程。连续5d 出现≥35℃或连续2d 出现≥38℃高温定义中等高温过程。连续出现8d ≥35℃或连续3d 出现≥38℃高温定义为强高温过程，收入强高温过程序列[2]。

二、我国夏季高温分布特点

我国除青藏高原等部分地区以外，绝大多数地方都出现过高温天气，江南、华南、西南及新疆都是高温的频发地。我国高温天气主要集中在5-10 月，最热月份绝大部分地区都出现在7 月。夏季温度分布比较复杂，7 月平均气温在30 ℃的高温中心有两个，分别在江西信江下游和新疆吐鲁番[3]。

三、影响城市夏季高温的因素

（一）天气系统

1.副热带高压

副热带高压对我国长江流域和华南地区的高温都有很大影响。西太平洋副高的季节性活动具有明显的规律性，由于上空受这种强大的来自热带海洋的暖气团的控制，城市相对湿度甚至能达到70%～80%[4]，而引起的天气却相当晴朗，阳光直射大地，使地面最高温度的平均值要达到50 ～55℃，有时可达65 ～70℃。地面将太阳的短波光变成长波热不断地向大气辐射，使大气变热增温，所以让人感觉非常闷热[5]。

2.台风

对于华南沿海地区，台风是形成高温的主要天气系统。一方面，台风中心附近有着强烈的上升气流区，而在它的外围就伴随着一个范围广泛的强烈的下沉气流区，当高空有下沉气流，地面空气水平流动不明显时，低层的空气就要受到压缩，相当于高空的空气对低层空气做了功。根据能量守恒定律，低层空气接受了高层空气做的功，就转化为热能，加热自身。另一方面，由于强烈台风的气旋云系对外围的水汽有一个抽吸的作用，造成距离其一定距离的外围出现大范围晴空少云区，太阳辐射不受阻挡，地面气温明显升高[6]。

（二）地理位置和地形

1.纬度海拔

姚运生等[7]研究得出气温与纬度海拔的关系。在全国范围内，纬度每增加1°，年平均气温下降0.72℃，7 月平均气温下降0.2℃，1 月平均气温下降1.33℃；海拔高度每增加100 米，年平均气温下降0.25℃，7 月平均气温下降0.31℃，1 月平均气温下降0.19℃。

2.地形

不同的地形对城市温度也有很大的影响，以长江流域的几个城市为例，南京、武汉、重庆、南昌等地相对高度较周围低，犹如置身“锅底”，空气流动性差，热量不易散失，而且这些地区水域面积较大，空气湿度较大, 使人体汗水不易蒸发而感到十分闷热。此外，有些城市位于山地背风坡，受到“焚风效应”的影响而增温[4]。

（三）城市热岛效应

在区域性高温的背景下，城市“热岛效应”使城市气温比农村高。沥青、水泥等对太阳辐射的反射率要远远大于植被，其导热率也比植被要大，但其热容量比较小，即在相同的太阳辐射条件下，其表面温度明显高于绿地[8]。汽车尾气和工厂及居民生活排放的废气、烟尘、粉尘等，在城市上空形成一种“微尘云”，像保温层一样，吸收地面长波辐射，阻隔地面辐射向外散发，使大气逆辐射加强，导致城市上空的气温升高；同时，地面形成不透水层，使地面水分贮存量减少，减少了蒸发耗热，增加了地面与空气间的显热交换；城市高楼的热岛效应很强烈，白天，这些建筑物的墙壁和屋顶受到阳光照射，靠近地面的空气层在短时间内就能收到很多从地面和建筑物表面传来的热能，很快升温，黄昏时又成为辐射热量的热源，这样就改变了自然的温度分布。而高楼下部由于阻挡了空气的正常流动而形成了峡谷效应，使地面风速明显减小，不利于城市热量的扩散，进一步加剧了城市“热岛效应”。此外，高层建筑玻璃幕墙把热量反射到四周，加剧了“城市热岛”现象[9]。

四、厄尔尼诺现象

西太平洋和南海是全球热带水域上生成热带气旋最多、发展最强的地区。我国是世界上受热带气旋影响最大的国家之一。厄尔尼诺年的夏季，由于赤道东太平洋海温升高，哈得来环流加强，西太平洋副热带高压强度加大，位置偏南；而西太平洋海温降低，大气对流活动减弱，大气稳定度增大，不利于积云对流在热带西太平洋的发展，热带风暴和台风的数量一般会减少，登陆我国的数量也比常年偏少[10]。

结语

我国夏季许多城市温度较高，“火炉”越来越多，而形成我国城市夏季高温的原因就是上述四点，人们应该更加及时地采取有效的措施来避免高温给人类带来的灾难。政府制定政策考虑环保，构建合理的绿化结构，减少人为散热，开发新能源，搞好城市规划，加强城市通风建设等措施均可有效防御和减少城市高温。