城市气象学第五章：城市的云量、日照和辐射技术分析.ppt

城市的云量、日照和辐射 1、城市云量 2、城市的日照 3、城市的辐射 4、城市太阳总辐射特征 5、城市下垫面的反射率 6、城市地气长波辐射能的交换 7、城市的净辐射 主要内容 1. 城市云量 云 5 云（cloud） 概念—由漂浮在大气中的水滴、过冷水滴、冰晶或它们混合组成的可见悬浮体。 水滴或冰晶将阳光散射到各个方向，这就产生了云的外观。  云是高层大气中水汽凝结、凝华的产物，能反映当时的大气状况和作为判断天气的依据（云是天气的招牌）。 6 高云5km以上 中云2.5~5km 低云2.5km以下 ①根据云底高度划分 云的分类： ②根据云的形态划分 积状云 层状云 波状云 ③根据成因划分 锋面云 地形云 平流云 对流云 气旋云 7 世界云协会关于云的分类 8 云族 云属 云类 低云 积云 淡积云、碎积云、浓积云 积雨云 秃积雨云、鬃积雨云 层积云 透光、蔽光、积云性、堡状、荚状层积云 层云 层云、碎层云 雨层云 雨层云、碎雨云 中云 高层云 透光、蔽光高层云 高积云 透光、蔽光、积云性、堡状、荚状、絮状高积云 高云 卷云 毛卷云、密卷云、伪卷云、钩卷云 卷层云 薄幕卷层云、毛卷层云 卷积云 卷积云 9 云量 云量 cloud amount：指云遮蔽天空视野的成数。估计云量的地点必须能见全部天空，当天空部分地为障碍物如山、房屋等所遮蔽时，云量应从未被遮蔽的天空部分中估计；如果一部分天空为降水所遮蔽，这部分天空应作为被产生降水的云遮蔽来看待。 　 云量 云量观测包括总云量、低云量。 总云量是指观测时天空被所有的云遮蔽的总成数。 低云量是指天空被低云族的云所遮蔽的成数。 均记整数。 云量的记录方法： 　　a)全天无云，总云量记0； 　　b)天空完全为云所遮蔽，记10； 　　c)天空完全为云所遮蔽，但只要从云隙中可见青天，则记10—； 　　d)云占全天十分之一，总云量记1；云占全天十分之二，总云量记2，其余依次类推； 　　e)天空有少许云，其量不到天空的十分之零点五时，总云量记0。 城市 ？云量 城市的云量 根据大量观测事实和理论分析，城市有使云量增多的效应，尤其是对低云量的影响更大。 城市对云量的影响 城市上空的云量一般比郊区乡村多，特别是在夏 季，城市上空积云形成较多。 城市化有使城市云量增多的效应，低云量的增加 更为明显；而且城市的阴天日数也比乡村要多。 城市云量 由于城市上空对流发展比较旺盛，且凝结核较多，因此，在市区上空常会形成对流云。有统计资料 表明，城区平均云量可比郊区增加5~10%。市区 晴天日数减少，阴天、云天增多。 城市云量 城市云量 城市云量 城市云量 城市云量 城市化对北京地区日照时数和云量变化趋势的影响 利用１９６１～２００８年北京城区和郊区１２个台站的气候观测资料，采用趋势分析和累积距平的方法，研究了北京城区和郊区近４８年的日照时数、总云量及低云量的年际和四季变化趋势，并探讨了城市化进程对日照和云量变化的影响。 城市化对北京地区日照时数和云量变化趋势的影响 结果表明：城区的总云量和日照时数呈减少趋势，但低云量呈增加趋势；郊区的总云量和低云量呈增加趋势，而日照时数呈减少趋势；低云量与日照时数表现出明显负相关特征，这与北京城市化发展对区域气候的影响有密切的关系。 京津冀地区气溶胶季节变化及与云量的关系 利用2000年3月—2008年2月中分辨率成像光谱仪(MODIS)的卫星资料,分析了京津冀平原地区大气气溶胶光学厚度(AOD)和气溶胶细粒子组分比率(FMF)的时空分布特征. 结果表明:通过AOD与FMF的组合特征可判别气溶胶季节变化特征.冬、春季以粗粒子为主,但冬季AOD偏小,而在春季急剧增大;夏、秋季均以细粒子为主,但夏季AOD达到最大,秋季较小. 京津冀平原地区夏季AOD与云量(CF)呈正相关,AOD增加,特别是细粒子增加可能导致局地云量增多. 京津冀地区气溶胶季节变化及与云量的关系 导致市区云量特别是低云量比郊区多的原因： ☆①城市的热岛效应产生的热岛环流使市区内 的上升气流加强，有利于云的形成。 ☆②城市空气中含有较多的凝结核，尽管绝对 湿度小，但吸湿性凝结核有利于云的形成。 ☆③城市的摩擦阻障作用使得锋面、切变线等 天气系统在市区的移动速度减慢，云层在市区 滞留时间加长；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。 城市云量 2 城市的日照 日照（sunshine） 日照：描述太阳辐射强度的物理量。 日照时数：某天某地实际上获得日照的小时数。 可照时数：某天某地理论上应有的日照小时数。 日照百分率=日照时数/可照时数×100% 33 一、城市日照的