【微专题】雨岛效应＆干岛效应＆湿岛效应

城市雨岛效应、干岛效应、湿岛效应

在上一期“地理效应”专题中，我们介绍了城市热岛效应，可你知道吗？根据设在城区和其周围郊区的气象站同时间观测资料表明，城市气候与郊区相比，除了具有“热岛效应”，还有“干岛” “雨岛” “湿岛”“浑浊岛”和 “雾岛”等等效应。

其中干岛效应与雨效应岛、湿岛效应又是干又是雨的，不是自相矛盾吗？实际上呢，干与湿并不是简单地指下雨或没下雨。今天我们就先来看看这三种效应分别又是怎么回事。

01

干岛效应

 

1.概念

干岛效应与热岛效应通常是相伴存在的。干岛效应是指城市水汽压的平均值与同时期周围郊区平均水汽压相比较，城区低于郊区的现象。由于城市的主体为连片的钢筋水泥筑就的不透水下垫面，因此，降落地面的水分大部分都经人工铺设的管道排至他处，形成径流迅速，缺乏天然地面所具有的土壤和植被的吸收和保蓄能力。因而平时城市近地面的空气就难以像其他自然区域一样，从土壤和植被的蒸发中获得持续的水分补给。这样，城市空气中的水分偏少，湿度较低，形成孤立于周围地区的'干岛'。

2.危害 

①大气污染：干岛效应造成城市大气相对湿度降低，大气稳定度提高，底部大气不易与高层发生对流，城市污染物集中于城市下垫面区域，造成持续的大气污染，形成PM2.5的灰霾天对人体造成危害。

②城市热污染：由于蒸发减少形成干岛，水蒸发带走的潜热减少，形成城市大气热岛，伴生热岛效应，加剧城市热污染。

3.治理

森林城市

增加植被、增加分散水域、增加人工喷泉和喷雾设备、增加楼顶绿化与喷水系统、增加道路雨水收集与蒸发补偿系统。 

02

雨岛效应

1.概念

城市中林立的高楼大厦被比喻为“钢筋水泥的森林”。而随着“森林”密度不断地增加，尤其一到盛夏，建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放，使城市上空形成热气流，热气流越积越厚，最终导致降水形成。这种效应被称之为“雨岛效应”。

 

2.分布

“雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时，这样易形成大面积积水，甚至形成城市区域性内涝。城市对降水的影响问题，国际上存在着不少争论。美国曾在其中部平原密苏里州的圣路易斯城及其附近郊区设置了稠密的雨量观测网，运用先进技术进行持续5年的观测研究，证实了城市及其下风方向确有“雨岛效应”。

3.形成

 “雨岛效应”的形成条件：

① 在大气环流较弱，有利于在城区产生降水的大尺度天气形势下，由于城市热岛环流所产生的局地气流的辐合上升，有利于对流雨的发展；

② 城市下垫面粗糙度大，对移动滞缓的降雨系统有阻障效应，使其移速更为缓慢，延长城区降雨时间；建筑物加大了空气的被迫抬升，有利于云，特别是低云的增加。

③ 城市空气中凝结核多，其化学组分不同，粒径大小不一，当有较多大核（如硝酸盐类）存在时，有促进暖云降水作用。

雨岛和热岛关系密切。由于热岛影响,城市空气层不稳定,有利于产生势力对流,当城市中水汽充足时易形成对流云和对流性降水。上述种种因素的影响，会“诱导”暴雨最大强度的落点位于市区及其下风方向形成雨岛。

4.影响

由于“雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时，这样易形成大面积积水，甚至形成城市区域性内涝。

5.治理

随着城市化进程的加快，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少。而城市绿地具有缓解“雨岛效应”的能力，是改善城市“雨岛效应”的有效途径之一。

随着绿地和水体数量的减少，缓解雨岛效应的能力就被削弱。因此，要解决这样的问题，减少“城市雨岛效应”的影响，就需要在城市规划中加以调整，保证绿地在城市中所占有的比例。城市规划法应当对这样的问题做出相应的法律规范：对在城市规划中的绿地面积做出明确的要求，并对破坏绿地和城市水体的行为给予相应的法律制裁；同时，还需要对各种热源的布局做出合理规划的要求。城市规划法与城市积涝防治的问题。

03

湿岛效应

湿岛效应即城区平均水汽压高于同时刻的郊区平均水汽压的现象。

湿岛的种类有凝露湿岛、雨天湿岛、雾天湿岛、结霜湿岛和雪天湿岛等。

市区夜间经常出现凝露湿岛，天气稳定又无低云、风速较小的夜间，郊区降温快，结露多，空气中水汽大量析出，水汽压即迅速降低；市区因热岛效应，气温较高，结露量较少，空气中水汽压高于郊区，形成城市湿岛。上午温度上升后，露水蒸发，郊区空气中湿度迅速增加，市区转为干岛。北半球凝露湿岛以8月最多，7月和10月其次，4月和1月较少。

雨天湿岛是降雨时及停雨后，因市区热岛效应使蒸发量比郊区大，空气中水汽含量比郊区多。雨天湿岛以4月最多，7月次之，8、10两月再次之，1月最少。

雾天湿岛常是在有雾时，雾滴与周围空气间进行水分交换，市区较暖，饱和水汽压较高，能容纳的水汽量较郊区为多，形成雾天湿岛。

结霜湿岛是市区有强热岛时，结霜量小于郊区，空气中的水汽压比郊区大，形成结霜湿岛。

雪天湿岛的形成与雨天湿岛相似，但因气温低、热岛效应小和风速稍大等，其湿岛强度较弱。

综上所述，干岛效应与湿岛效应和雨岛效应并非矛盾。

雨岛效应是指在城市热岛环流的推动下，因为水汽上升引起的，这种降水有的称其为城市雨。干岛效应指的是城市空气湿度较小，也就是说城市的蓄水能力较差造成的。如果更简单的去理解：空气中的水分大部分是通过蒸发和蒸腾得到的（水输送也得需要蒸发蒸腾将液态水转化为气态水），城市中的地表水体相对较少，植被也相对稀少，实际蒸发和蒸腾的量并不算大，所以空气中的水分相对植被覆盖较好的区来说算是比较少的。

干岛效应强调近地面水汽蒸发减少，导致与周边农村相比湿度低。雨岛效应强调城市气温高、凝结核多，相比于农村易对流成雨。注意干岛和雨岛效应都是与周边农村相比较，但有时候即使城市比周边农村空气湿度小，呈现“干岛效应”，但水汽未必不足以降水，甚至在气温和凝结核的影响下，出现城市“雨岛效应”，因而两者并不矛盾。

湿岛效应强调在特殊时段特殊天气状况下城市与乡村比出现的水汽多的现象；干岛效应强调近地面水汽蒸发减少，导致与周边农村相比湿度低，是普遍现象。是普遍性与特殊性的关系。

END