簡介
城市系統的生態環境包括地質環境、大氣環境、水環境、生物環境、城市物理環境與化學環境,是由地球表面各大圈層,以及地球各圈層與人類建築物及各類人工設施間相互作用形成的。而上述各類環境因素之間又有著複雜相互影響的關係,但由於空氣無處不在和物質循環的速度最快,周期最短,加上天氣的千變萬化,氣候類型的多樣,使得大氣環境在各類環境因素中處於最活躍的地位,對其他環境因素具有廣泛和深刻的影響。
大氣環境質量與氣象條件的關係
城市大氣環境包括大氣的物理狀態與化學成分兩個方面。大氣物理環境包括氣溫、空氣濕度、太陽輻射、地面反射與紅外輻射、降水等,化學環境包括空氣中的氧氣、二氧化碳、水汽、惰性氣體、污染性氣體、氣溶膠懸浮物及各種離子。大氣物理環境短時間的表現形式是天氣現象,長時期的表現是一個地區的氣候特徵。大氣化學環境的表現形式是空氣品質,特別是有無大氣污染及其程度。
狹義的大氣環境1司題主要指大氣的化學環境,即空氣品質與大氣污染。
狹義的氣象條件主要指大氣的物理環境。大氣物理現象雖然並不改變其物質成分,但對於大氣污染物的移動、轉化及對人類的危害程度有很大的影響。城市所特有的局地氣候特徵對城市上空的空氣品質有很大影響。由於城市中風速小,靜風天氣多,塵埃與雲霧多,加上污染源也多,絕大多數城市的大氣環境質量都要比鄉村差,目前我國控制質量最好的較大城市大多都處於沿海。關於城市大氣污染的成因及防禦對策第三章中已有論述,這裡不再重複。
地質環境與氣象條件的關係
地質環境指地球表面以下堅硬的岩石層。城市如果建在地質不穩定地區,會導致地質災害的多發,如地震、土崩、滑坡、土石流、地陷、海侵等。另一種情況是人類活動改變了原有的地質特徵,從而造成或加劇了某些地質災害,如過量抽取地下水導致地面下沉,礦並的採空區發生塌方或塌陷地震,人類向地質環境大量排放廢棄物導致地表有害化學元素的濃度升高等。
地質環境變異的驅動力有內部與外部之分,內部驅動力來自地殼的運動,外部驅動力包括氣象、生物與人類活動的影響,其中氣象條件具有非常重要的作用。在具有光滑基岩與風化物堆積的情況下,滑坡、土石流等山地災害是否發生主要取決於水分條件,特別是暴雨是主要的誘發因素。在凍融強烈的地區,建築工程對氣象條件的要求更高。長期乾早之後的突降大雨容易引發土石工程的塌方。長期於早缺水是誘導人們超量提取地下水,導致地面下沉的主要動因。
水環境與氣象條件的關係
城市水環境包括河、湖、水庫等城市地表水系、地下水和排水管網,沿海城市還包括近海,高原城市還包括附近的冰川和積雪。與鄉村相比,城市水環境具有的淡水資源十分有限,大多數城市需要從系統外補給城市水環境自成體系,各個子系統之間相互關聯,既可以相互污染,也可以相互淨化城市水環境的自淨能力遠遜於自然生態系統與鄉村生態系統。
城市水環境質量雖然主要取決於水文規律和人類活動,但也與氣象條件密切相關。降雨既可以稀釋水體減輕污染,也有可能將地面上的廢棄物沖入水體,從而加重水環境的污染。高溫可角1快富營養化水體的藍藻生長繁殖,如2007年夏季的高溫就使北京的上莊水庫和城內多個湖泊發生水華,無錫附近的太湖水體更發生了藍藻大爆發,度導致飲用水荒。高溫還可加快水中化學污染物質的揮發。低溫通常可減少污染物的揮發,但在水體結凍的情況下會延緩污染物往下游的排泄和稀釋。持續乾旱使上游來水量劇減,徑流減少,城市水體得不到補給和更新,易使水質惡化。
生物環境與氣象條件的關係
城市生物環境以樹木、草地、花草等植被為主,還包括城市裡的動物、鳥類與昆蟲,以及各種微生物。與自然生態系統和鄉村生態系統相比,城市生物的數量少,密度低,而且結構單一,受人類活動的影響很大。由於我國是人多地少的國家,城市綠地面積不可能比例很大,更增加了改善城市生物環境的困難。以林草為主的植被對於改善整個城市的環境質址具有非常重要的價值,不僅可以淨化空氣和水體,還提供了宜人的景觀。
物理環境與氣象條件的關係
除上述環境問題外,現代城市還存在噪光、噪聲和電磁污染等物理環境問題,同樣對城市居民點健康造成一定危害。噪光主要是一些高層建築過多使用各色玻璃牆面強烈反射陽光造成的,可使人目眩眼花。噪聲主要是交通工具和機械作業產生的,可嚴重損害聽力。電磁污染來自一些大型電器和電子設備。雖然這些物理環境問題主要由人為因素造成,但氣象條件對於其危害程度有很大影響。如陽光強烈可加重噪光,雨天可在一定程度上掩蓋噪聲,雷電可加重某些部位的電磁污染。