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一、温室效应指各种温室气体（如CO2、N2O、CH4等）对地面长波辐射强烈吸收或散射回地面，从而使大气和地面增温的现象。温室效应的直接结果是导致全球气候变暖，会引起海平面上升，威胁沿海低地；引起世界各地降水和干湿状况的变化，进而导致世界各国经济结构的变化。
在各种温室气体中，以CO2的温室效应最为显著。随着世界人口的迅速增长、工农业的发展，人类活动排放到大气中的CO2不断增加；同时因人类对森林等绿色植物破坏日趋严重，使植物吸收、固定的CO2迅速减少，大气中的CO2含量明显上升。
模拟结果表明，当大气中CO2浓度加倍时，地球表面的平均温度将会上升1.5℃~4.5℃。其中极地高纬度地区温度升高幅度更可达5℃以上。
二、热岛效应城市人口集中、工业发达，居民生活、工业生产和汽车等交通工具每天消耗大量煤炭、石油和天然气等矿物燃料，释放大量的废热，加之CO2的温室效应，导致城市的气温高于郊区，使得城市宛如一个温暖的岛屿，人们称之为“热岛效应”。当大范围的大气环流运动微弱时，会形成城市热岛环流。研究这种现象对城市规划建设卫星城和工业用地布局具有指导意义，一般会考虑建在城市热岛环流之外，以避免相互污染。
三、绿岛效应干旱、半干旱的沙漠地区，气温的日较差比较大，降水稀少。而沙漠中的绿洲地带，由于土壤湿度大、蒸发和植物蒸腾到空气中的水分比较多，空气湿度较大，降水相应增多；由于含水较多土壤的热容量比较大，加上蒸发、蒸腾作用对热量的调节，土壤温度和近地面气温的日较差明显变小。林地和草地的这种可以降低近地面温差、提高近地面大气相对湿度，通过调节局部地区小气候而产生的影响就叫绿岛效应，又称绿洲效应。
四、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二者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，从而导致地表植被的进一步减少，形成沙漠化效应。
五、湖泊效应在湖泊及其周围，由于湖泊与周围地区地面存在热容量差异，导致局地性大气环流和小气候的产生。当太阳照射时，由于湖面升温较之周围地面缓慢，大气盛行下沉气流，近地面大气将湖面蒸发的水汽输送到周围地区形成降水，因而湖泊周围地区空气湿度较大，降水较多。
六、封冻效应
大洋表面因低温结冰而产生的种种环境效应叫做封冻效应。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。
七、焚风效应沿水平方向运行的气流遇到地形阻挡后，在山地迎风坡绝热爬升，大气中水汽随着气温的下降而凝结成云，此后，大气按湿绝热递减率降温，逐渐形成降水，即地形雨。越过山顶后，在背风坡气流顺坡而下，大气按干绝热递减率下沉压缩升温，水汽难以凝结，降水稀少，形成雨影区。由于背风坡大气比较干燥，干绝热温度变化率比湿绝热温度变化率大，气温声速上升，形成沿着背风坡向下吹的既干且热的风，往往容易导致可燃物发生燃烧现象，叫做焚风效应。一般会引起山地背风坡森林发生火灾，对山地植被类型的形成及生态特征、土壤类型和形成都有一定影响。这种现象在我国西南峡谷地区表现最为明显。
八、狭管效应大气运行经过山间峡谷地带时，因风速加快、风力加大而引起的一系列地理环境效应，称为狭管效应。如冬季北方冷气流沿着西伯利亚山间南北纵列的谷地吹袭，风力加急形成烈风，加剧了严寒程度，使得奥伊米亚康成为北半球的“寒极”。甘肃河西走廊和内蒙古阿拉善地区，由于北临腾格里和巴丹吉林沙漠，加上近十年来自然生态环境恶化以及人为因素的影响，北方强冷空气以及人为因素的影响，北方强冷空气以及人为因素的影响，北方强冷空气南下在这一区域引起狭管效应，使该地区成为目前中国北方强度最大的沙尘暴策源地。
焚风是出现在山脉背面，由山地引发的一种局部范围内的空气运动形式，即通过山顶的气流在背风坡下沉而变得干热的一种地方性风。焚风往往以阵风形式出现，从山上沿山坡向下吹。焚风效应对山地自然环境的局部差异有重要意义，对植被类型的形成及生态特征、土壤的类型和形成过程都有一定的影响。焚风现象在中国西南峡谷区表现最为明显，如云南怒江谷地呈现出热带和亚热带稀树草原特征的自然环境，与焚风带来的效应是分不开的。
“城市热岛”和“城市风”
城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产及交通工具每天释放出大量的人为热，导致城市热力过程的总效应为：城市的温度一般高于周围的郊区和农村，城市犹如一个温暖的岛屿，称为“城市热岛”。这主要是城市上空通过乱流扩散，从暖的建筑物得到余热，并且吸收城市表面和污染层放出的长波辐射的结果。
由于热岛效应的存在，城市的年平均温度要比郊区高0.5～1℃。一般情况下，热岛效应对最低温度的影响最为明显，可以使城市的最低温度比周围的郊区和农村高5～6℃。有些大城市，在夜间天空少云、清晨几小时无风时，这个差别甚至可达到6～8℃。城市热岛效应在降水性质上有非常直接的表现，如在同一时间，城市周围的农村正在降雪，但对应着的城市内部降落的却是雨夹雪或雨。据观测，热岛效应对最高温度的影响也极为显著，并且随着城市的发展，热岛效应越来越明显。
例如，1997年6月6日是该年上海入夏后最热的一天，龙华气象站测得市区最高气温达37.1℃，而据反映郊区气温情况的宝山气象台观测，最高温度仅为32.6℃，市区比城郊竟高出4.5℃。来自上海市气象局的统计资料显示：1961—1990年的30年间上海夏季市区平均最高气温比郊区高0.9℃，而1992—1996年，市区与城郊的最高气温差达到2℃。城市热岛效应日益加剧，使上海市区夏季高温酷暑时间拉长，给人们的工作和生活带来很大不便。
由于城市热岛的存在，当大气环流较微弱时，常常引起空气在城市地区上升、郊区下沉，使得城市和郊区之间形成了一个小型的热力环流。这个小型的热力环流被气象学家称为“城市风”。
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