混浊岛效应 - 简介
混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集，致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区，形成“混浊岛”。而尘埃等混浊物恰恰是云层中的水汽变成降雨最需要的“凝结核”，于是产生了这样的效应：城市上空的凝结核越多，水汽就越容易在此凝结造成降水，从而增加雨量。上海城市混浊岛效应具体表现在大气质量的市区和郊区差异，低云量及以低云量为标准的阴天日数分布和太阳辐射混浊因子的地区差异等。
混浊岛效应 - 主要有四个方面的表现
(1)城市大气中的污染物质比郊区多。
(2)低云量和以低云量为标准的阴天日数远比郊区多，城市大气中因凝结核多，低空的热力湍流和机械湍流又比较强，
(3)混浊度强：城市大气中因污染物和低云量多，使日照时数减少，太阳直接辐射(S)大大削弱，而因散射粒子多，其太阳散射辐射(D)却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度(又称混浊度因子turbidityfoctor)的地区分布上，城区明显大于郊区。
(4)城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多，它们对光线有散射和吸收作用，有减小能见度的效应。当城区空气中二氧化氮NO2浓度极大时，会使天空呈棕褐色，在这样的天色背景下，使分辨目标物的距离发生困难，造成视程障碍。此外城市中由于汽车排出废气中的一次污染物——氮氧化合物和碳氢化物，在强烈阳光照射下，经光化学反应，会形成一种浅蓝色烟雾，称为光化学烟雾，能导致城市能见度恶化。美国洛杉矶、日本东京和我国兰州等城市均有此现象。
混浊岛效应 - 背景资料
据有关资料显示，2005年9月，由于地处广阔的低压区，香港地区暴雨连场，先后发生10宗山泥倾斜和18宗严重水浸事件。据香港天文台统计，暴雨期间，香港大部分地区均为100毫米左右的降雨，其中港岛(市区)大部分地区降雨量超过200毫米，最高的达250毫米以上。近年来，这种城市市区降水量明显大于郊外的现象越来越突出。为什么老天对城市“情有独钟”?对此，气象专家解释说，一个地方的降水量的多少，首先取决于大气环流，但雨带的位置还不能解释一切。因为上述情况，都是在同一雨带内市区的降水量大于市郊，这说明城市本身的环境状况对降水也有重大影响。研究发现，“热岛”效应、“混浊岛”效应和地区状况，都会对城市雨量大小产生影响，其中最值得注意的是城市“混浊岛”效应。此外，由于市区建筑物集中，高楼大厦鳞次栉比，使风速大为减小，强雨带等天气系统在市区上空停留的时间就相对比空旷的郊区来得长，这也会使总降水量增多。
混浊岛效应 - 城市气候
城市气候(urbanclimate)指由高大建筑物、人造路面和绿化地等所构成的城市下垫面以及人类活动的影响而形成的局地气候。城市本身的气候状况与城郊开阔地区相比，具有明显的差异。城市空气污染严重，烟雾校多，太阳辐照度平均比郊区低10-20%，紫外辐射减少尤甚，含菌量比郊区要高。城市中的风速一般小于郊区，空气温度高于郊区，空气湿度低于郊区，云量和降水量大于郊区。城市气候特点的形成同城市本身的状况密切相关，且随着城市人口的增加和城市规模的扩大而表现得更为明显。对城市气候的研究，包括以下各项：城市规模和布局与城市气候的关系，大气污染对城市气候的影响，城市气候与郊区气候的差异及其形成原因，对居民健康的影响，城市气候的改良途径和方法等。
混浊岛效应 - 城市气候的基本特征
城市气候既受所属区域大气候背景的影响，又反映了城市化后人类活动所产生的作用。不同气候区的城市气候不尽相同，但也存在一些共同的城市气候特征，集中表现在“五岛”效应。
城市热岛效应与热岛环流
由于城市下垫面的特殊性质，城市人类活动释放大量的二氧化碳等温室气体，加上人为热源的影响，使城市气温明显高于郊区，这种现象称为城市热岛效应。国内外许多学者的研究表明，城市热岛强度夜间大于白天，日落以后城郊温差迅速增大，日出以后明显减小。城市热岛效应不仅在近地面气温中有反映，而且对城市的边界层大气环流产生影响。由于城市热岛效应，市区中心空气受热不断上升，四周郊区相对较冷的空气向城区辐合补充，热岛中心上升的空气到一定高度又向四周郊区辐散下沉，形成一种局地的热岛环流(见图)。这种环流在晴朗少云，背景风场极其微弱的静稳天气条件下最为明显。虽然城市热岛效应夜间强于白天，但由于夜间郊区大气层结稳定，有时还存在逆温层，因此夜间的上升气流层不强;而白天郊区大气层结本身不稳定，流入城市后上升速度快，所以城市热岛环流白天要比夜间强，而且夜间的郊区风还具有阵性。
干岛或湿岛
城市对空气湿度的影响比较复杂。由于下垫面多为建筑物和不透水地面，雨后径流系数大，蒸发和蒸腾量较小，进入大气的水汽量少，加上城市气温又比郊区高，通常城市空气的绝对湿度和相对湿度都要低于邻近的郊区。尤其是盛夏季节郊区农作物与林草植被生长茂密，城郊之间蒸散量的差值更大。城市由于建筑物密集和高低不一，下垫面的粗糙度大，加上热岛环流，机械湍流和热力湍流都要强于郊区，通过湍流垂直交换向上层输送的水汽量比郊区多。两种效应的叠加导致城区近地面水汽压小于郊区，形成“城市干岛”。但到夜晚，风速减小，空气层结稳定，郊区气温下降更快，使饱和水汽压减低，大量水汽在地表凝成露水，使存留于低层空气的水汽减少，水汽压迅速降低。而城区因受热岛效应影响，凝露量远比郊区少，夜晚湍流也减弱，与上层空气的水汽交换量减少，使城区近地面的水汽压要高于郊区，从绝对湿度的角度又形成了“城市湿岛”现象。
混浊岛
投射到地表的太阳辐射可分为两部分：以平行光线方式射来的直接阳光称为直接辐射S，穿过大气圈受空气分子、悬浮颗粒物和云滴散射向四面八方发出的称为散射辐射D。在相同强度的太阳辐射下，混浊空气中的粒子散射要比干洁空气强度更大，而直接辐射却受到拦截和削弱。气象学家以D/S表示大气的混浊度或混浊度因子。城市大气污染远比郊区严重，工业生产、交通运输和居民炉灶等排放的烟尘远比郊区多，又大多是吸水力很强的凝结核，在城市中垂直湍流的作用下有利于低云的发展。大量观测资料证明，城区低云量多于附近郊区，也使得城市的散射辐射比郊区强，直接辐射比郊区弱，大气混浊度显著大于郊区，形成城市的“混浊岛”效应。
雨岛
关于城市对降水的影响国际上存在不少争论。美国曾在中部平原密苏里州圣路易斯及附近郊区设置稠密的雨量观测网进行持续5年的观测研究，证实城市及其下风方确有“雨岛效应”，即城市及其下风方的降水比其他地方多。我国周淑贞等分析上海地区170多个雨量观测站点的资料，结合天气形势进行众多个例分析和分类统计，发现上海城市对降水的影响以汛期(5—9月)的暴雨比较明显，在近30年的汛期降水分布上市区降水量均明显高于郊区，呈现清晰的城市雨岛效应，而非汛期(10月—次年4月)及年平均雨量分布上则无此现象。城市雨岛形成的条件是在大气环流较弱，有利于在城区产生降水的大尺度天气形势下，由于城市热岛所产生的局地气流的辐合上升，有利于对流雨的发展;城市的下垫面粗糙度大，对移动滞缓的降雨系统有阻障效应，使其移速更为缓慢，延长了城区降雨时间，再加上城区空气中凝结核多，其化学组分不同，粒径大小不一，当有较多大核(如硝酸盐等)存在时有促进暖云降水的作用。上述种种因素的影响，会“诱导”暴雨最大强度的落点位于市区及其下风方向，形成“城市雨岛”。