【地理科普】地理效應
1.雨島效應
“雨島效應”是如何形成的呢？
大城市高樓林立，空氣循環不暢，加之盛夏時節，建筑物空調、汽車尾氣更加重了熱量的超常排放，使城市上空形成熱氣流，熱氣流越積越厚，最終導致降水形成。①城市熱島所產生的局地氣流的上升有利于對流性降水的發生、發展；②城區空氣中凝結核多，大核（如硝酸鹽）存在時有促進暖云降水作用；③城市的下墊面粗糙度大使其降水雨系減慢，延長城區降水時間。以上因素共同作用，就會形成‘雨島效應’。大城市及其下風向“雨島效應”明顯。由于“雨島效應”集中出現在汛期和暴雨之時，這樣易形成大面積積水，甚至形成城市區域性內澇。
2.干島效應
下圖為鄭州市市區與近郊空氣相對濕度差的日變化曲線
由于城市的主體為不透水下墊面，因此，降落地面的水份大部分都經人工鋪設的管道排至他處，形成徑流迅速，缺乏天然地面所具有的土壤和植被的吸收和保蓄能力。城市近地面的空氣就難以像其他自然區域一樣，從土壤和植被的蒸發中獲得持續的水份補給。城市空氣中的水分偏少，濕度較低，形成孤立于周圍地區的'干島'。城市熱島效應是受多種因素所控制的，系統天氣狀況是決定性因素；其次是土地利用構成，其中建筑率和綠地率關系重大；取樣日期、地點的不同，對調查結果有一定影響。
3.霧島效應
所謂“霧島效應”，原因主要是城市顆粒污染物增加，凝結核過多，引起霧日的增加。如倫敦為國際著名的霧都，重慶為我國的霧都，除了自然條件的原因外，城市霧島效應也是重要因素。
4.綠島效應
“綠島效應”是指在一定面積(約3公頃)綠地里氣溫比周邊建筑聚集處氣溫下降0.5℃以上。森林是最高的植被。在成片的森林地區以及林冠層的下部能形成一種特殊的氣候。
森林可以減小氣溫的日變化和年變化，減低地表風速，提高相對濕度，增加降水，形成森林小氣候。這就是森林的綠島效應。
森林能改變風向，減弱風速，阻滯沙土，起著防風、固沙、保土的作用，因此，大規模的植樹造林往往成為改造小氣候的有效措施之一。
5.綠洲效應
空氣與水混合，空氣的熱量使得水分自液體轉變為氣體(蒸發作用)，空氣的熱量被水分吸收因此減少。空氣溫度因此降低(冷卻作用)。水分變成水蒸氣又進入空氣之內，因此空氣內相對濕度增加。此種水與空氣混合產生降溫加濕的結果與沙漠中綠洲的形成十分相似，因此稱為綠洲效應。此種過程也稱為蒸發冷卻作業。
②應用：在干旱或半干旱地區，進行大面積的人工灌溉可以引起氣候變化，產生綠洲效應。③綠洲效應的作用條件在于： 1.有足夠的風量與風壓， 2.有足夠的水量， 3.有足夠的時間使水與空氣得以混合。
6.狹管效應
①地形的狹管作用，當氣流由開闊地帶流入地形構成的峽谷時，由于空氣質量不能大量堆積，于是加速流過峽谷，風速增大。當流出峽谷時，空氣流速又會減緩。這種地形峽谷對氣流的影響；稱為“狹管效應”。由狹管效應而增大的風，稱為峽谷風或穿堂風。
②狹管效應”在城市隨著高層建筑物越多、越寬、越近，其出現的概率比過去增加許多。
7.焚風效應
①氣流翻過山嶺時在背風坡絕熱下沉而形成干熱的風。
②亞洲的阿爾泰山、歐洲的阿爾卑斯山、北美的落基山東坡等都是著名的焚風出現區。中國不少地區有焚風，比較明顯的如天山南坡，太行山東坡，大興安嶺東坡的焚風現象，其增溫影響甚至在多年月平均氣溫直減率上也可促使作物、水果早熟；強大的焚風可造成干熱風害和森林火災。冬季強焚風可引起山區雪崩等。
8.雨影效應
是一種較為常見的地理現象,即山的迎風坡多雨,而相反達到同時,背風坡少雨干燥. 這是因為山脈阻隔暖濕氣流,把水汽集中在迎風坡,水汽聚集并到達一定強度時,就會下雨.同時背風坡常年不能接受水汽,以至于蒸發量相對跟大,使土壤相對干旱. 這種現象被稱為雨影效應。
9.熱島效應
一個地區的氣溫高于周圍地區的現象。用兩個代表性測點的氣溫差值（即熱島強度）表示。
城市熱島效應 ：城市人口密集、工廠及車輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建筑結構及下墊面特性的綜合影響等是其產生的主要原因。熱島強度有明顯的日變化和季節變化。日變化表現為夜晚強、白天弱，最大值出現在晴朗無風的夜晚。
是城市氣溫比郊區氣溫高的現象。城市熱島的形成一方面是在現代化大城市中，人們的日常生活所發出的熱量；另一方面，城市中建筑群密集，瀝青和水泥路面比郊區的土壤、植被具有更大的熱容量（可吸收更多的熱量），而反射率小，使得城市白天吸收儲存太陽能比郊區多，夜晚城市降溫緩慢仍比郊區氣溫高。城市熱島是以市中心為熱島中心，有一股較強的暖氣流在此上升，而郊外上空為相對冷的空氣下沉，這樣便形成了城郊環流，空氣中的各種污染物在這種局地環流的作用下，聚集在城市上空，如果沒有很強的冷空氣，城市空氣污染將加重，人類生存的環境被破壞，導致人類發生各種疾病，甚至造成死亡。
10.冷島效應
觀測結果表明，綠洲農田上不同高度層的氣溫，晝夜均比附近的戈壁顯著要低，綠洲在夏季相對于周圍環境(戈壁或沙漠)是一個冷源和濕源，即相對獨立的“冷島”。 產生這種情況的原因，是由于戈壁沙漠較綠洲的比熱小，在陽光照射下地面增溫比綠洲快得多，戈壁沙漠上空被加熱的暖空氣，通過局地環流作用輸送到綠洲上空，形成一個上熱下冷的逆溫層，使下層冷空氣以保持穩定，于是形成了一個比較涼爽、濕潤的小氣候。這種特殊的氣象效應，稱為綠洲的“冷島效應”。 綠洲上空的這種效應，使湍流發展較弱，抑制了植物的蒸騰和地面的蒸發，非常有利于植物的生長。這對于我國西北干旱地區的綠洲節約水源、種草種樹和發展農業，是很有利的。
11.湖泊效應
是指人類修建大型水庫（人造湖泊）而產生的相應的庫區周圍的氣候改變。由于水體的熱容量遠大于陸地，因而庫區周圍的氣溫之日比較溫差和年比較溫差減少，使得夏天涼爽，冬天溫暖。由于水陸的熱力差異，在較大的庫區也形成類似于海陸風的'湖陸風'。白天風從水庫吹向岸邊，夜間風從陸地吹向水面。另外，在水庫的下風方向，由于水面源源輸來的豐富水汽，使云量和降水有可能增加。
12.大湖效應
大湖效應指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面（通常是湖泊）從中得到水蒸汽和熱能，然后在向風的湖岸形成降水、降雪、霧氣等現象，通常是以雪的形式出現。這情形以在美國東北部的五大湖地區沿岸的降雪最為著名。其他水域，如某些海和湖也會產生大湖效應，產生面積較小的雪帶。比如美國東海岸的雪帶，冬季，以魁北克為中心的高壓區使大氣順時針環繞流動，使極地氣團向南經大西洋到達北美海岸，其間穿越墨西哥灣暖流溫暖水域，為美國東海岸帶來降雪。雪雖是大西洋而非湖泊帶來，也被稱為大湖效應降雪。美國猶他州的大鹽湖，加拿大的哈德遜灣和圣勞倫斯灣都會產生大湖效應暴風雪。
13.大氣保溫效應
簡稱“大氣效應”又稱溫室效應或花房效應。太陽短波輻射可以透過大氣射入地面，而地面增暖后放出的長短輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，同時又放射長波輻射，其中一部分逸向太空，另一部分又返回地表和低層大氣，從而產生大氣變暖的效應。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。據估計，如果沒有大氣，地表平均溫度就會下降到——23℃，而實際地表平均溫度為15℃，這就是說溫室效應使地表溫度提高38℃。溫室效應，又稱“花房效應”，是大氣保溫效應的俗稱。
除二氧化碳以外，對產生溫室效應有重要作用的氣體還有甲烷、臭氧、氯氟烴以及水氣等。隨著人口的急劇增加，工業的迅速發展，排入大氣中的二氧化碳相應增多；又由于森林被大量砍伐，大氣中應被森林吸收的二氧化碳沒有被吸收，由于二氧化碳逐漸增加，溫室效應也不斷增強。
14.陽傘效應
指由大氣污染物對太陽輻射的削弱作用而引起的地面冷卻效應。有自然原因和人為原因。前者如火山噴出大量塵埃和海水浪花飛濺將各種鹽分帶入大氣中；后者如工業、交通運輸和生活中燃燒化石燃料排放的煙塵。氣溶膠粒子會吸收和反射太陽輻射，減少紫外線通過，使到達地面的太陽輻射大大減弱，導致地面溫度降低。大氣中氣溶膠粒子增加，增多了凝結核，使云量、降水量、霧的頻率增多，對地表亦起冷卻作用。由于這種作用宛如陽傘遮擋太陽輻射而使地面溫度降低，故取此名。
15油膜效應
又叫海洋沙漠化效應，是由海洋石油污染形成的。人類每年有意或無意將許多石油傾注到海洋里，這些石油一方面會沾附在海岸，破壞沿海環境；另一方面會形成油膜漂浮在海面上。大面積的油膜把海水與空氣隔開，如同塑料薄膜一樣，抑制了膜下海水的蒸發，使“污區”上空空氣干燥；同時導致海洋潛熱轉移量減少。油膜效應的產生，使海洋失去調節作用，導致“污區”及周圍地區降水減少，天氣異常。
16.山體效應
由于山體隆起，對山體本身及其周圍環境造成的氣候效應。在相同的海拔高度上，山體表面積越大，山體效應也越大。山體能吸收更多的太陽輻射，并將其轉換成長波熱能，使溫度遠高于相同海拔自由大氣的溫度，而且氣候的變化也比低地大。山體效應對山體本身也有影響，與低地相比，山地的氣壓、氣溫和濕度都有所降低，而日照和輻射則有所增加，到一定的高度時有較大的降雨量、在山坡上，多種不同氣候帶的分布，與從赤道到兩極氣候帶的分布有些相像。在低緯度地區，高度可起調節溫度的作用，因此，即使在赤道上，高山也會終年積雪。在山地，每天的風向都要變換一次，和海陸風的情況差不多。一般來說，較大山體的氣候效應類似于大陸度增加，其溫度變幅比小山體大。植物生長的上限較高，垂直自然帶的相應界線也高。山體效應在山體上比邊緣地區明顯。
17.城市水文效應
①城市化的過程增大了人類社會與周圍環境間的相互作用。城市興建和發展后，大片耕地和天然植被為街道、工廠和住宅等建筑物所代替，下墊面的滯水性、滲透性、熱力狀況均發生明顯的變化，集水區內天然調蓄能力減弱，這些都促使市區及近郊的水文要素和水文過程發生相應的變化。城市的熱島郊應、凝結核效應、高層建筑障礙效應等的增強,使城市的年降水量增加5％以上，汛期雷暴雨的次數和暴雨量增加10％以上。地表不透水面積比重很大,地下滿布著排水管道的市區,截留、填洼、下滲的損失水量很少，水流在地表及下水道中匯流歷時和滯后時間大大縮短，徑流系數和集流速度增大，使城市及其下游的洪水過程線變高、變尖、變瘦，洪峰出現時刻提前，城市地表徑流量大為增加。
②城市迅速膨脹，人口高度集中，工業迅速發展，城市需水量也急劇增加。城市居民用水的消耗定額平均為農村居民的5～8倍，新興工業的耗水量更多，對水質的要求更高，故城市用水量的增長速度大大超過了人口增長的速度。城市供水日益緊張,原來的地表水源和供水設施不能適應發展的要求，許多城市超量開采地下水，使地下水資源日趨枯竭，不僅帶來了水資源危機，甚至造成地面沉降的危害。為此，不少城市采取遠距離引水的途徑，以解決城市供水不足的問題
③城市工業廢水和生活污水向河流排放，工業廢氣向大氣排放后形成的酸雨，使天然水體受到污染，生態平衡遭到破壞，嚴重危及工業生產和人民生活。通常在枯水季節，河川徑流減少，稀釋能力削弱，水質更趨惡化。在城市化水平較高的地區，其下游水體一般都受到污染。天然水體水質惡化更加劇了城市水資源的緊缺。
18.森林水文效應
森林對蒸發、降水、徑流等水平衡要素及河流、地下水、泥沙等水文情勢的影響。又稱流域森林影響。
對蒸發影響：森林地區的降水，為林冠枝葉和林下枯枝落葉層截留。截留作用主要發生在降雨初期，一次降雨最大截留量有一定的數值。林冠枝葉截留的雨量最終消耗于蒸發，它與散發量（通過根、莖、葉向大氣逸散的水量）、林內陸面蒸發量共同構成林地蒸散發。林地蒸散發中散發量占很大比重，地面蒸發量較小。氣候濕潤，有充沛水分供給蒸發的地區，森林對流域的蒸散發影響不大；氣候干燥，水分供應不足的地區，林區蒸散發比非林區大。
對降水影響：一般認為由于林冠大量蒸騰，林區上空水汽含量增多，濕度大；大氣中水平氣流經森林阻礙被迫抬升等，都有利于降水；林區內多水平降水。林下土壤的下滲強度一般比非林地要大得多。這與林地落葉層能減緩地表徑流流速、森林土壤中根系發育、土壤中有機質多、團粒結構發育等有關。
對徑流影響：包括對洪水、枯水、年徑流量和徑流年內分配等的影響。對于一次孤立的洪水，森林有明顯的降低洪峰、減少洪水流量、延緩洪水過程的作用。對于連續洪水，林區洪水流量通常比非林區大。在一般情況下，流域內林區枯季徑流量比非林區大，年內分配也較均勻。森林對年徑流的影響比較復雜。森林流域年徑流量比無林流域小，森林砍伐后會使年徑流量增加。
對地下水影響：一般認為山區森林下滲的水量對地下水補給有利；平原地區隨氣候條件不同而異。
對生態環境影響：森林能防止土壤侵蝕。流經林區的河流通常含沙量低，水質好。森林砍伐后河流含沙量、有機物等增加。
