城市熱島形成的最主要原因
城市熱島形成的最主要原因
由城市熱島效應引起的從郊區(qū)流向市區(qū)的地面層氣流被稱為城市風,學習啦小編在此整理了城市熱島形成的最主要原因的資料,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
城市熱島形成的最主要原因介紹
城市熱島效應(Urbanheatislandeffect)是一個自1960年代開始,在世界各地大城市所發(fā)現(xiàn)的一個地區(qū)性氣候現(xiàn)象,主要是指城市因大量的人工發(fā)熱、建筑物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素,造成城市“高溫化”。城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。在近地面溫度圖上,郊區(qū)氣溫變化很小,而城區(qū)則是一個高溫區(qū),就象突出海面的島嶼,由于這種島嶼代表高溫的城市區(qū)域,所以就被形象地稱為城市熱島。
氣候條件是造成城市熱島效應的外部因素,而城市化才是熱島形成的內(nèi)因。城市熱島形成的原因主要有以下幾點:
首先,是受城市下墊面特性的影響。城市內(nèi)有大量的人工構筑物,如混凝土、柏油路面,各種建筑墻面,改變了下墊面的熱力屬性(反射率小,熱量傳導較快)。這些人工構筑物吸熱快而比熱容小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然下墊面(綠地、水面等)升溫快,吸收熱量多,蒸發(fā)耗熱少,散失熱量較慢,因而其表面溫度明顯高于自然下墊面。
另一個主要原因是人工熱源的影響。工廠生產(chǎn)、交通運輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料,每天都在向外排放大量的熱量。
當然,城市中的大氣污染也是一個重要原因。城市中的機動車、工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活,產(chǎn)生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些大氣污染物濃度大,氣溶膠微粒多,會吸收下墊面熱輻射,在一定程度上起了保溫作用,產(chǎn)生溫室效應,從而引起大氣進一步升溫。(白天它大大地削弱了太陽直接輻射,城區(qū)升溫減緩,有時可在城市產(chǎn)生“冷島”效應。夜間它將大大減少城區(qū)地表有效長波輻射所造成的熱量損耗,起到保溫作用,使城市比郊區(qū)“冷卻”得慢,形成夜間熱島現(xiàn)象。)
此外,城市里中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨著城市化的發(fā)展,城市人口的增加,城市中的建筑、廣場和道路等大量增加,綠地、水體等卻相應減少,緩解熱島效應的能力被削弱。
原則上,一年四季都可能出現(xiàn)城市熱島效應。但是,對居民生活和消費構成影響的主要是夏季高溫天氣下的熱島效應。為了降低室內(nèi)氣溫和使室內(nèi)空氣流通,人們使用空調(diào)、電扇等電器,而這些都需要消耗大量的電力。高溫天氣對人體健康也有不利影響。有關研究表明,環(huán)境溫度高于28°C時,人們就會有不適感;溫度再高還容易導致煩躁、中暑、精神紊亂等癥狀;氣溫持續(xù)高于34°C,還可導致一系列疾病,特別是使心臟、腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率上升,死亡率明顯增加。此外,氣溫升高還會加快光化學反應速度,使近地面大氣中臭氧濃度增加,影響人體健康。
城市熱島效應主要由以下因素影響:蒸發(fā)減少、城市下墊面反射率降低、能量輸入,其強度影響為:蒸發(fā)減少0、05g/sm,熱輸入增加120、9w/m;城市下墊面反射率降低10%,熱輸入增加30w/m;人工能量輸入10w/m,城市中總熱輸入增加160、9w/m,由于受空氣對流的影響,實際熱輸入約20w/m,計算溫升約3、5℃,這與實際比較相符。當夏季空氣流通減緩時,熱輸入會急劇增加,由于城市蒸發(fā)系統(tǒng)適應性低,造成城市溫度急劇上升,同時由于空調(diào)和火電廠的加速運轉(zhuǎn)又會造成惡性循環(huán),加劇城市大氣溫升。城市蒸發(fā)量減少也形成了城市干島效應,造成城市上空大氣穩(wěn)定度升高,不易發(fā)生垂直對流,易形成近地表高溫,產(chǎn)生嚴重的空氣污染(例發(fā)灰霾和光化學煙霧)。
城市熱島形成的最主要原因知識拓展:防止城市熱島的方法
1、選擇高效美觀的綠化形式、包括街心公園、屋頂綠化和墻壁垂直綠化及水景設置,可有效地降低熱島效應,獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。
2、居住區(qū)的綠化管理要建立綠化與環(huán)境相結合的管理機制并且建立相關的地方性行政法規(guī),以保證綠化用地。
3、要統(tǒng)籌規(guī)劃公路、高空走廊和街道這些溫室氣體排放較為密集的地區(qū)的綠化,營造綠色通風系統(tǒng),把室外新鮮空氣引進室內(nèi),以改善小氣候。
4、應把消除裸地、消滅揚塵作為城市管理的重要內(nèi)容。除建筑物、硬路面和林木之外,全部地表應為草坪所復蓋,甚至在樹冠投影處草坪難以生長的地方,也應用碎玉米秸和鋸木小塊加以遮蔽,以提高地表的比熱容。
5、建設若干條林蔭大道,使其構成城區(qū)的帶狀綠色通道,逐步形成以綠色為隔離帶的城區(qū)組團布局,減弱熱島效應
在現(xiàn)有的條件上,應考慮
1、控制使用空調(diào)器,提高建筑物隔熱材料的質(zhì)量,以減少人工熱量的排放;改善市區(qū)道路的保水性性能。
2、建筑物淡色化以增加熱量的反射。
3、提高能源的利用率,改燃煤為燃氣。
4、此外, “透水性公路鋪設計劃”,即用透水性強的新型柏油鋪設公路,以儲存雨水,降低路面溫度。
5、形成環(huán)市水系,調(diào)節(jié)市區(qū)氣候。