城市气候既受所属区域大气候背景的影响,又反映了城市化后人类活动所产生的作用。城市的生产活动和特殊下垫面结构使大气边界层的特性发生变化,从而对降水、气温、辐射等气候要素产生影响,形成一些城市共有的、并相对于郊县独有的城市气候效应,主要特点包括:
1)大气污染严重、日照弱,有些大城市还可出现酸雨,这些现象在发展中国家表现得尤为明显。酸雨不仅能降至城市,而且可随盛行风传到远方,使土壤变得贫膺,损害农作物的生长,使许多河流、湖泊被酸化,危及水生物的生存,还可以使大森林遭到破坏。
2)城市气温高,形成“热岛”。几乎所有城市的气温都比周围农林区高。资料表明白昼可高1至3摄氏度度,黑夜要高3至5摄氏度,甚至更多。若将周围广大农林区比喻为湿度较低的海洋, 则城市就是“热岛” 。
3)平均风速小,风向因街道而异,有时出现“热岛环流”。据观测,当盛行风速大于某一个临界值时, 城市因下垫面粗糙度大,使得风速比周围农林区小;当盛行风速小于这一临界面时, 城市因气温高,大气稳定度小,湍流较强,风的动量下传明显, 风力反而比周围农林区大。另外,城市对风速的影响还与街道走向有关,当盛行风向与街道平行时,由于有狭管效应,风速会加大,当两者交叉时,由于气流受建筑物阻挡, 风速会减小。由此可见, 城市既可以使风速减小, 又可以使其增大。但减小的程度较大,平均风速是变小的。
4)降水多、雾多,能见度差。
在快速城市化和剧烈人类活动的影响下,各种城市气候效应可能衍生的气候和环境问题以及对人类自身和整个地球系统的影响是当前学术界和政府部门都高度关注的热点。同时,全球气候变化与城市气候效应之间也存在紧密的联系和相互反馈作用。因此,需要深入研究各种城市气候效应对人居环境、人体健康及生态环境的有利和不利影响程度,人类利用、减缓和适应各种城市气候效应的对策和措施,以及在全球气候变化背景下,各种城市气候效应的变化特征、演变机理及对全球气候变化的贡献。