形形色色的地理效应

曹雅妮 王小丽 李林芝

一、与城市相关的地理效应

1.温室效应

自然界大气中固有的CO2、水汽、O3、CH4、N2O等成分，以及人类活动释放的污染物质，主要有氟氯烃化合物及CO2、CH4等气体，对太阳短波辐射几乎是透明的，但对于地面的长波辐射却能强烈吸收并转化为热能，再通过大气逆辐射将热量还给地面，在一定程度上补偿地面因长波辐射而导致的温度降低，对地面起着保温作用，即大气的温室效应。

2.热岛效应

在一些发达的工业区或大城市中，大量城市废热进入大气，使城市气温不断升高，这些废热让城市如同盖了棉被一样阻止城市热量的扩散，致使城市比郊区气温高，如同一个“热岛”矗立在较凉爽的“海洋”上。因而，城市的年平均气温比郊区一般可高出0.5℃～3℃，甚至更高些。

3.雨岛效应

由于城市热岛所产生的局地气流的辐合上升，促进了城市对流性降水的发生、发展，加之城区空气中凝结核多，大核（如硝酸盐）存在时有促进暖云降水的作用。同时，城市的下垫面粗糙度大，使其降水雨系减慢，城区降水时间延长。由于上述几个因素的共同影响，导致暴雨最大强度落点于市区及其下风方向，形成城市的雨岛效应。

4.干岛效应

与热岛效应通常相伴存在。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，迅速形成径流，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”。

5.雾岛效应

其原因主要是城市颗粒污染物增加，凝结核过多，引起雾日的增加。城市的雾气一般多是由工业、生活排放的各种污染物形成的酸雾、油雾、烟雾、光化学烟雾等混合而成。城市多雾不仅会危害动植物，还会妨碍水陆交通和供电。

6.城市规模效应

城市人口众多、厂商云集，他们共同分享水、电、道路、通讯等基础设施，降低了使用成本，提高了资源的利用率，这种集聚带来的优势就是城市规模效应。在城市里，产业间会形成产业链，于是就业增加，消费增多。中大行业的互动性，使城市的经济总量像滚雪球般地增长。据统计分析，一个城市人口达到25万，才能显示出规模效应，低于这个数，就存在城市资源的浪费现象。

二、与地形相关的地理效应

1.焚风效应

焚风最早是指气流越过阿尔卑斯山后在德国、奥地利和瑞士山谷形成的一种热而干燥的风。当气流经过山脉时，沿迎风坡上升冷却，在所含水汽达饱和之前按干绝热直减率降温，达饱和后，按湿绝热直减率降温，并因发生降水而水汽减少。过山后气流沿背风坡下沉，按干绝热直减率增温，故空气过山后的温度比山前同高度上的温度高得多，湿度也显著减少，形成干热的风统称为焚风。亚洲的阿尔泰山、欧洲的阿尔卑新山、北美洲的落基山东坡等都是著名的焚风出现区。

2.峡谷效应

又叫狭管效应、弄堂风效应。当气流由开阔地带流入峡谷时，由于空气不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大。当流出峡谷时，空气流速又会减缓。这种峡谷地形对气流的影响，称为“峡谷效应”。由峡谷效应而增大的风，称为峡谷风或穿堂风。

3.雨影效应

是一种较为常见的地理现象，即山的迎风坡多雨湿润， 背风坡少雨干燥。这是因为山脉阻隔暖湿气流，将水汽集中在迎风坡，水汽聚集并达到一定强度时，就会降雨。同时，背风坡常年不能接收水汽，以至于蒸发量相对更大，使土壤相对干旱。暖湿空气在前进途中，遇到地形阻挡，被迫沿迎风坡爬升，空气中的水汽因冷却凝结而形成降水，即地形雨。地形雨发生在山的迎风坡。在山的背风坡，因气流下沉，温度不断增高，空气难以达到过饱和，所以降水很少，形成雨影区。

三、与水文相关的地理效应

1. 湖泊效应

是指人类修建大型水库（人造湖泊）而产生的相应库区周围气候的改变。水库对气候的影响相当于湖泊对气候的影响。由于水体巨大的热容量和水分供应，可使水库附近的平均气温升高，气温日较差和年较差变小，并引起风、湿度和降水量的变化，所以将水库对气候的作用称为“湖泊效应”。

2. 大湖效应

是指冷空气遇到大面积未结冰的水面（通常是湖泊），从中得到水蒸汽和热能，然后在向风的湖岸形成降水的现象，通常以雪的形式出现。这种情形以美国东北部五大湖地区沿岸的降雪最为著名。

3.封冻效应

大洋表面因低温结冰而产生的种种环境效应叫作封冻效应。从理论上讲，大洋表面出现封冰现象将产生的效应包括：①阻断了洋流，影响高低纬度之间的热量交换，从而导致中高纬度地区的气候变冷;②增大了大洋表面对太阳辐射的反射率，使得地面获得的热量减少，引起气候变冷;③缓解了大洋水汽的蒸发，气候变得干燥;④隔断了水圈与大气圈之间的物质和能量变换，海水含氧量减少，海洋生物生产率大大降低。

四、与植被相关的地理效应

1.绿岛效应

森林是最高的植被，在成片的森林地区以及林冠层的下部能形成一种特殊的气候。森林可以减小气温的日变化和年变化，减小地表风速，提高相对湿度，增加降水，形成森林小气候，这就是森林的“绿岛效应”。

2.冷岛效应

观测结果表明，绿洲农田上不同高度层的气温，昼夜均比附近的戈壁低，最高气温甚至可低30℃左右，蒸发量约小一半。这说明绿洲在夏季相对于周围环境（戈壁或沙漠）是一个冷源和湿源，即相对独立的“冷岛”。

3.沙漠化效应

在干旱、半干旱地区，当地表植被遭到破坏时，则可能导致严重的沙漠化。由于地表植被层和由沙石组成的裸露地面对太阳辐射的反射率相差很大（前者为15%～20%，后者为35%～40%）。当地表植被被破坏时，地面反射率明显增大，地面吸收的太阳辐射能量减少。尽管沙石比热小，在阳光照射下地面增温强烈，但因空气中云量极少，大气逆辐射微弱，地面散失的热量很多。在缺少平流热量输入的情况下，为了维持热量平衡，空气盛行下沉运动，以压缩增温。由于下沉的气流十分干燥，缺乏降水，使得气候进一步变干，从而导致地表植被进一步减少，形成“沙漠化效应”。

五、与人类活动相关的地理效应

1.阳伞效应

由于人类的生产、生活影响，大气中的烟尘增多，悬浮在大气中的烟尘，一方面，将部分太阳辐射反射回宇宙空间，削弱到达地面的太阳辐射，使地面接收的太阳能减少;另一方面，吸湿性的微尘又作为凝结核，促使周围水汽在它上面凝结，導致低云、雾增多，这种现象类似于遮阳伞，因而被称为“阳伞效应”。

2.油膜效应

海上运输、海上事故和沿海沿、江炼油厂泄露的原油和废油每年大约有500万～1 000万吨。大面积的油膜把海水与空气隔开，如同塑料薄膜一样，抑制了其下海水的蒸发，使“污染区”上空空气干燥，同时导致海洋潜热转移量减少，使海水温度及“污染区”上空气温年、日较差变大，形成油膜效应。

3.烟囱效应

是指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空气加强对流的现象。烟囱效应的产生，在有共享中庭、竖向通风（排烟）风道、楼梯间等具有类似烟囱特征——即从底部到顶部具有通畅的流通空间的建筑物、构筑物（如水塔）中，空气（包括烟气）靠密度差的作用，沿着通道很快进行扩散或排出建筑物的现象，即为“烟囱效应”。

4.绿洲效应

在干旱或半干旱地区进行大面积的人工灌溉而引起的气候变化称为“绿洲效应”。经过灌溉的土地土壤湿润，热容量增大，水分蒸发量也随之增加，土壤和近地面层气温的昼夜变化趋向和缓，相对湿度加大，如同在沙漠中出现绿洲一样。

5.蝴蝶效应

美国气象学家洛伦兹在计算机上制造了一个玩具天气模型，仔细研究了两组天气状况，后发现，输入结果的微小误差，居然产生出“失之毫厘，谬以千里”的结果。由此他认为，气象上收集到的资料哪怕只有一点点误差，从计算机上得到的将会是令人无法估计的后果。1979年，洛伦兹在一次讲演中用形象的比喻问道：“一只蝴蝶在巴西拍动翅膀，会在美国得克萨斯州引起龙卷风吗？”以后人们就把这种现象称为自然界的“蝴蝶效应”。目前，超过一周的长期天气预报可能与实际天气大相径庭的原因正是来自“蝴蝶效应”。“蝴蝶效应”从另一个方面也反映出地理环境的整体性。▲