2017-11-22 14:30:28

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气象气候
气象气候
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下垫面 ( underlying surface) 是指与大气下层直接接触的地球表面。大气圈以地球的水陆表面为其下界,称为大气层的下垫面。它包括地形、地质、土壤、河流和植被等,是影响气候的重要因素之一。

基本信息

  • 中文名

    下垫面

  • 外文名

    underlying surface

  • 解释

    大气下层直接接触的地球表面

  • 包括

    地形、地质、土壤和植被

  • 作用

    影响气候

  • 别称

    大气层的下垫面

折叠 编辑本段 概念

下垫面是大气与其下界的固态地面或液态水面的分界面,是大气的主要热源和水汽源,也是低层大气运动的边界面。因此下垫面的性质对大气物理状态与化学组成的影响很大。不同下垫面的粗糙度、辐射平衡、热量平衡和辐射差额等差别较大,对空气流动的影响也大不一样,常常形成不同的小气候。[1]

折叠 编辑本段 内容

空气流动总是受下垫面的影响,其影响方式有两方面:一是动力作用,如小地形起伏改变粗糙度可增加机械湍流,大地形起伏可改变局地流场和气流路径,从而改变烟气扩散稀释条件;二是下垫面的热力作用,因地形起伏或水陆分布,使得受热和散热不均匀,从而引起温度场和风场的变化,进而影响污染物的扩散。

地面是一个凹凸不平的粗糙曲面,当气流沿地表流过时.必然要同各种地形地物发生摩擦作用.使风向、风速同时发生变化.其影响程度与各障碍物的体积、形状、高低有密切关系。在一定的地域内,山脉、河流、沟谷的走向,对主导风向具有较大影响。气流沿着山脉、河谷流动,地形、山脉和阻滞作用,对风速也有很大影响,尤其是封闭的山谷盆地。因四周群山的屏障影响,往往是静风、小风频率占很大比重,不利于大气污染物的扩散。城市中的高层建筑物,体形大的建筑物和构筑物,都能造成气流在小范围内产生涡流,阻碍污染物质迅速排走扩散。而停滞在某一地段内,加重污染。一般规律是建筑物背风区风速下降。在局部地区产生涡流,不利于气体扩散。地形的差异。造成地表热力性质的不均匀性,往往形成局部气流,其影响范围一般在几公里至几十公里,局部气流对当地的大气污染起显著的作用。最常见的局地气流有山谷风海陆风(水陆风)、城市热岛效应等。

森林、草地等绿地面积,可以起到净化和缓冲大气污染的作用。植物有吸收各种有害有毒气体和净化空气的功能,茂密的林丛能降低风速,使气流携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,多绒毛,有的植物还能分泌粘液和油脂.吸附大量飘尘。植物的光合作用放出氧气和吸收二氧化碳,因而能调节空气的成分。甚至有些植物能吸收大气中的有毒成分。[2]

折叠 编辑本段 对大气的影响

下垫面对大气的影响,主要表现在两个方面:下垫面下垫面

一是对气温的影响,由于气温是气候最主要的要素,故这也是下垫面对大气的影响主要方面。对于低层大气而言,由于几乎不能吸收太阳辐射,而能强烈吸收地面辐射,地面辐射成为它的主要直接热源。此外,下垫面还以潜热输送湍流输送等方式影响大气热量。

二是对大气水分的影响,大气中的水气也是来自下垫面。

在相同气象条件下不同下垫面表面温度有很大差异,下垫面的绿化能够有效改善了局部微气候;当地正午太阳高度角对于下垫面表面温度来说起主导作用。

下垫面下垫面

折叠 编辑本段 影响气候

下垫面也是影响气候的主要因素之一,主要表现在以下几个方面:

折叠 海陆差异的影响

海洋和陆地是性质差异最大的下垫面,无论是温度、水份和表面形状都有很大的不同。主要表现在两方面:1)因热力性质不同,陆地比海洋气温的年较差和日较差都要大 2)海陆位置不同的地区水热状况存在差异。[3]

折叠 洋流的影响

总体来说,暖流增加温度和湿度,寒流降低温度和湿度。

气温的影响洋流使低纬度的热量向高纬度的热量传输,特别是暖流的贡献。洋流对同纬度大陆两岸气温的影响,暖流经过的大陆沿海气温高,寒流经过的大陆沿海气温低。

降水和雾的影响暖流上空有热量水汽向上输送,使得层结不稳定、空气湿度增大而易产生降水。而寒流产生逆温,层结稳定,水汽不易向上输送,蒸发又弱,下层相对湿度有时虽然很大,但只能成雾,不能成雨。寒流表面多平流雾,在以下几种情况出现:海陆风雾:陆风在白天流到寒流表面而形成平流雾;海雾:在寒暖流交汇处,风自暖流表面吹至寒流表面而形成平流雾。

折叠 地形的影响

巨大的山地和高原对气候的形成与影响有着不可忽视的作用。海拔高的地区比海拔低的地区温度低;坡的方向对降水也有很大影响。

折叠 其他因素的影响

例如,地表物质组成(岩石、土壤、水面、冰雪和植被)不同,对太阳辐射的放射率也不同,从而直接影响到地表对太阳辐射能的吸收,进而导致地区间热量状况出现差异。不同下垫面对于大阳辐射的反射率如下表1.

表1 不同下垫面对于太阳辐射的反射率

下垫面性质反射率/(%)下垫面性质反射率/(%)
深色土壤10~15干洁的雪84~95
浅色土壤22~32污浊的雪46~60
沙地干(湿)10(20)耕地14
砂土29~35水稻和小麦10~25
黏土20棉田20~25
森林(针叶林、阔叶林、灌木林)15~18蔬菜15~25
苔原15~20天然水6~10
绿草地26海水10~20
干草地30冰面15~35
参考资料
  • 1. 方如康主编 - 环境学词典 / 北京 - 科学出版社 , 2003 . 95.
  • 2. 周其华,孙冰,李志群,王宏,陈清林,刘鹏飞 - 环境保护知识大全 - 吉林科学技术出版社 , 2005 . 101.
  • 3. 姚运生 - 农业气象 / 北京 - 高等教育出版社 , 2009 . 126.

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