太阳辐射因素
- 太阳高度角大
北京地处北半球中纬度地区,在夏季时太阳高度角较大,这意味着太阳光线更接近直射地面,单位面积接收到的太阳辐射能量增多,中午时分太阳高悬天空,强烈的阳光直射大地,使得地面吸收大量热量,进而导致气温升高。
- 日照时间长
夏季北京白昼时间较长,日照时数多,长时间的日照使得地面持续吸收太阳辐射能,不断积累热量,空气也随之被加热,从清晨到傍晚,太阳一直照射,地面热量不断传递给大气,使得气温持续攀升,容易出现炎热天气。
大气环流因素
- 副热带高压控制
夏季,北京地区常受副热带高压的影响,副热带高压是一个暖性高压系统,它控制的区域盛行下沉气流,下沉气流具有绝热增温的作用,空气在下沉过程中,气压升高,体积压缩,气温升高,当北京处于副热带高压控制下时,天气晴朗少云,太阳辐射能更容易到达地面,地面热量难以散发,导致气温明显升高,天气炎热。
- 盛行风的影响
夏季北京盛行的夏季风相对较为温暖干燥,来自低纬度地区的暖湿气流在向北京移动过程中,带来一定热量,同时由于其湿度条件相对不利于热量的大量散发,使得北京地区热量不易扩散,进一步加剧了炎热程度,而且当盛行风较弱时,空气流动性差,热量在局部地区积聚,也会导致气温持续居高不下。
城市热岛效应
- 下垫面性质改变
北京作为超大型城市,城市下垫面主要由水泥、沥青等人工材料构成,与自然下垫面(如草地、森林等)相比,这些人工材料的比热容较小,在太阳辐射下升温速度快,能够迅速吸收并储存热量,城市道路和建筑物在白天吸收大量太阳辐射后,温度快速上升,到了夜晚又缓慢释放热量,使得城市整体气温相对较高。
- 人为热源排放
城市中人口密集,工业生产、交通运输、居民生活等活动产生大量的人为热源,众多汽车排放的尾气含有热量,工厂的生产设备运行散发大量热能,居民家中的电器使用等也会释放热量,这些人为热源不断向城市大气中排放热量,增加了城市的热量总量,进一步强化了城市热岛效应,使得北京市区的气温明显高于周边郊区,加剧了炎热天气的感受。