stringtranslate.com

Городской тепловой шлейф

Городской тепловой шлейф описывает подъем воздуха на нижних высотах атмосферы Земли, вызванный тем, что городские районы теплее окружающих районов. За последние тридцать лет возрос интерес к тому, что называлось городскими островами тепла (UHI), [1], но только с 2007 года стали задумываться о восходящих столбах теплого воздуха или «тепловых шлейфах», которые они производят. Обычные прибрежные бризы на побережье в теплый день и прибрежные бризы ночью вызваны тем, что земля нагревается быстрее в солнечный день и охлаждается быстрее после захода солнца соответственно. Термики или теплый воздух, которые поднимаются с земли и моря, влияют на местную микромасштабную метеорологию ; и, возможно, иногда на мезометеорологию . [ оригинальное исследование? ] Городские тепловые шлейфы оказывают столь же мощное, хотя и менее локализованное воздействие.

В Лондоне обычно на 3–9 градусов по Цельсию жарче, чем в соседних графствах . [2] [3] Метеорологические аберрации Лондона были впервые изучены Люком Говардом, членом Королевского общества , в 1810-х годах, [4] но идея о том, что эта большая теплая область может создавать значительный городской тепловой шлейф, не была серьезно высказана до недавнего времени.

Микромасштабные тепловые шлейфы, диаметры которых могут измеряться десятками метров, например, те, которые производят промышленные дымовые трубы, были тщательно исследованы, но в основном с точки зрения рассеивания шлейфов местной микрометеорологией. [5] Хотя их скорость, как правило, меньше, их гораздо большая величина (диаметр) означает, что городские тепловые шлейфы будут иметь более существенное влияние на мезометеорологию и даже континентальную макрометеорологию. [6]

Изменение климата

Уменьшение арктического морского ледяного покрова является одним из наиболее заметных проявлений изменения климата, часто связанного с повышением глобальной температуры. Однако есть несколько сообщений о том, что сокращение полярного льда обусловлено скорее изменениями направления окружающего ветра, чем повышением температуры окружающей среды как таковой . [7]

В 2006-07 годах группа под руководством Сон Нгиема из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, Калифорния , изучала тенденции в многолетнем ледяном покрове Арктики, объединяя данные со спутника NASA QuikSCAT , который может определять и картировать различные классы морского льда, включая более старый, более толстый многолетний лед и более молодой, более тонкий сезонный лед. Ученые заметили, что в Северном Ледовитом океане преобладает более тонкий сезонный лед, который тает быстрее. Этот лед легче сжимается и быстрее реагирует на выталкивание из Арктики ветрами. Эти более тонкие сезонные ледовые условия способствовали потере льда, что привело к рекордно низкому количеству общего количества арктического морского льда в 2007 году. Нгием пришел к выводу, что быстрое сокращение зимнего многолетнего льда за последние два года было вызвано необычными ветровыми режимами, которые сжимали морской лед, загружали его в Трансполярный дрейфовый поток , а затем ускоряли его течение из Арктики, где он быстро таял в более теплых водах на более низких широтах. [7]

Было несколько сообщений о том, что в стратифицированной атмосфере поперечный обмен потоками происходит над планетарным пограничным слоем , когда есть вертикальное движение значительного момента. [8] Признавая, что постоянное уменьшение вертикального движения к краям городских тепловых шлейфов будет иметь улучшающий эффект, Рейл предположил, что такие городские тепловые шлейфы играют решающую роль в создании изменений в направлении окружающего ветра над Арктикой и оказали прямое влияние на сокращение Арктики. [9] Влияние городских тепловых шлейфов будет варьироваться в зависимости от большого количества факторов, включая диаметр и температурный градиент городского острова тепла , широту, термическую устойчивость стратифицированной формы и синоптический ветер . Так, например, городские тепловые шлейфы будут иметь гораздо большее влияние на более высоких широтах (выше 40° с.ш. и выше 40° ю.ш.), где система Земля-атмосфера подвергается чистому охлаждению за счет излучения. [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Сюй Шэн-И (1981). "Эффект городского острова тепла: исследование на примере столичного региона Финикса". Периодическая статья. 21. Кафедра географии, Китайский университет Гонконга. OCLC  31166305. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  2. ^ Чандлер, Тони Джон (1965). Климат Лондона . Лондон: Hutchinson. ISBN 0-582-48558-4.
  3. ^ Майк Дэвис; Последствия проблем UHI для городского планирования: Лондонская перспектива ; Офис мэра Лондона, 2007 г.
  4. ^ Говард, Люк (2012) [1818]. Климат Лондона, выведенный из метеорологических наблюдений. Том 1. Cambridge University Press. ISBN 9781108049511.
  5. ^ Belghith, A.; Mahmoud, AOM; Zinoubi, J.; Ben MaadMahmoud, R. (2006). «Улучшение вертикального рассеивания загрязняющих веществ, образующихся в дымоходах, с помощью термосифонного эффекта». American Journal of Environmental Sciences . 2 (2): 66–73. doi :10.3844/ajessp.2006.66.73.
  6. ^ Masson, V. (2006). «Моделирование городской поверхности и мезомасштабное воздействие городов». Теоретическая и прикладная климатология . 84 (1–3): 35–5. Bibcode :2006ThApC..84...35M. doi :10.1007/s00704-005-0142-3. S2CID  53963137.
  7. ^ ab "NASA - NASA изучает изменения арктического морского льда, ведущие к рекордно низкому уровню в 2007 году". Пресс-релиз NASA . 1 октября 2007 г.
  8. ^ T Oke (1987). Климат пограничного слоя (2-е изд.). Лондон: Methuen. ISBN 0-416-04422-0.
  9. ^ Рейл, Энтони (2007). Городские тепловые шлейфы: их возможное влияние на изменение климата . Кастелл. ISBN 9780956521507. OCLC  559767346.
  10. ^ Уолш, Джон Э.; Чепмен, Уильям Л.; Романовский, Владимир; Кристенсен, Йенс Х.; Стендель, Мартин (2008). «Характеристики глобальной климатической модели над Аляской и Гренландией». J. Climate . 21 (23): 6156–74. Bibcode :2008JCli...21.6156W. doi : 10.1175/2008JCLI2163.1 .