[科普中国]-气象与城市生态环境

简介

城市系统的生态环境包括地质环境、大气环境、水环境、生物环境、城市物理环境与化学环境，是由地球表面各大圈层，以及地球各圈层与人类建筑物及各类人工设施间相互作用形成的。而上述各类环境因素之间又有着复杂相互影响的关系，但由于空气无处不在和物质循环的速度最快，周期最短，加上天气的千变万化，气候类型的多样，使得大气环境在各类环境因素中处于最活跃的地位，对其他环境因素具有广泛和深刻的影响。1

大气环境质量与气象条件的关系城市大气环境包括大气的物理状态与化学成分两个方面。大气物理环境包括气温、空气湿度、太阳辐射、地面反射与红外辐射、降水等，化学环境包括空气中的氧气、二氧化碳、水汽、惰性气体、污染性气体、气溶胶悬浮物及各种离子。大气物理环境短时间的表现形式是天气现象，长时期的表现是一个地区的气候特征。大气化学环境的表现形式是空气质量，特别是有无大气污染及其程度。

狭义的大气环境1司题主要指大气的化学环境，即空气质量与大气污染。

狭义的气象条件主要指大气的物理环境。大气物理现象虽然并不改变其物质成分，但对于大气污染物的移动、转化及对人类的危害程度有很大的影响。城市所特有的局地气候特征对城市上空的空气质量有很大影响。由于城市中风速小，静风天气多，尘埃与云雾多，加上污染源也多，绝大多数城市的大气环境质量都要比乡村差，目前我国控制质量最好的较大城市大多都处于沿海。关于城市大气污染的成因及防御对策第三章中已有论述，这里不再重复。1

地质环境与气象条件的关系地质环境指地球表面以下坚硬的岩石层。城市如果建在地质不稳定地区，会导致地质灾害的多发，如地震、土崩、滑坡、泥石流、地陷、海侵等。另一种情况是人类活动改变了原有的地质特征，从而造成或加剧了某些地质灾害，如过量抽取地下水导致地面下沉，矿并的采空区发生塌方或塌陷地震，人类向地质环境大量排放废弃物导致地表有害化学元素的浓度升高等。

地质环境变异的驱动力有内部与外部之分，内部驱动力来自地壳的运动，外部驱动力包括气象、生物与人类活动的影响，其中气象条件具有非常重要的作用。在具有光滑基岩与风化物堆积的情况下，滑坡、泥石流等山地灾害是否发生主要取决于水分条件，特别是暴雨是主要的诱发因素。在冻融强烈的地区，建筑工程对气象条件的要求更高。长期干早之后的突降大雨容易引发土石工程的塌方。长期于早缺水是诱导人们超量提取地下水，导致地面下沉的主要动因。1

水环境与气象条件的关系城市水环境包括河、湖、水库等城市地表水系、地下水和排水管网，沿海城市还包括近海，高原城市还包括附近的冰川和积雪。与乡村相比，城市水环境具有的淡水资源十分有限，大多数城市需要从系统外补给城市水环境自成体系，各个子系统之间相互关联，既可以相互污染，也可以相互净化城市水环境的自净能力远逊于自然生态系统与乡村生态系统。

城市水环境质量虽然主要取决于水文规律和人类活动，但也与气象条件密切相关。降雨既可以稀释水体减轻污染，也有可能将地面上的废弃物冲入水体，从而加重水环境的污染。高温可角1快富营养化水体的蓝藻生长繁殖，如2007年夏季的高温就使北京的上庄水库和城内多个湖泊发生水华，无锡附近的太湖水体更发生了蓝藻大爆发，度导致饮用水荒。高温还可加快水中化学污染物质的挥发。低温通常可减少污染物的挥发，但在水体结冰的情况下会延缓污染物往下游的排泄和稀释。持续干旱使上游来水量剧减，径流减少，城市水体得不到补给和更新，易使水质恶化。1

生物环境与气象条件的关系城市生物环境以树木、草地、花草等植被为主，还包括城市里的动物、鸟类与昆虫，以及各种微生物。与自然生态系统和乡村生态系统相比，城市生物的数量少，密度低，而且结构单一，受人类活动的影响很大。由于我国是人多地少的国家，城市绿地面积不可能比例很大，更增加了改善城市生物环境的困难。以林草为主的植被对于改善整个城市的环境质址具有非常重要的价值，不仅可以净化空气和水体，还提供了宜人的景观。1

物理环境与气象条件的关系除上述环境问题外，现代城市还存在噪光、噪声和电磁污染等物理环境问题，同样对城市居民点健康造成一定危害。噪光主要是一些高层建筑过多使用各色玻璃墙面强烈反射阳光造成的，可使人目眩眼花。噪声主要是交通工具和机械作业产生的，可严重损害听力。电磁污染来自一些大型电器和电子设备。虽然这些物理环境问题主要由人为因素造成，但气象条件对于其危害程度有很大影响。如阳光强烈可加重噪光，雨天可在一定程度上掩盖噪声，雷电可加重某些部位的电磁污染。1