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城市熱島環流

城市熱島環流

城市熱島環流是由城鄉温度差引起的局地風。造成城鄉温度差的原因有城市人口集中、工業發達,居民生活、工業生產和汽車等,因為這些東西每天要消耗大量的石油、天然氣等化石燃料,釋放出大量的廢熱,導致城市的氣温高於郊區,使城市猶如一個温暖的島嶼,人們稱之為“城市熱島”。通常,城市的年平均氣温比郊區高出0.5~1攝氏度。當大氣環流微弱時,城市熱島的存在,引起空氣在城市上升,在郊區下沉,在城市與郊區之間形成了小型的熱力環流,稱之為城市熱島環流。從周圍農村來的氣流不斷流向城市補充,因此這種城市熱島環流的地面部分被稱為“鄉村風”。鄉村風的風速一般只有1-2米/秒。

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什麼是熱島環流?

熱島:

搜詞條

以下是城市熱島環流解釋:

城市人口集中、工業發達,居民生活、工業生產和汽車等交通工具每天要消耗大量的石油、天然氣等化石燃料,釋放出大量的廢熱,導致城市的氣温高於郊區,使城市猶如一個温暖的島嶼,人們稱之為“城市熱島”。通常,城市的年平均氣温比郊區高出0.5~1攝氏度。當大氣環流微弱時,城市熱島的存在,引起空氣在城市上升,在郊區下沉,在城市與郊區之間形成了小型的熱力環流,稱之為城市熱島環流。

簡述描述城市熱島環流的形成

城市熱島環流是市中心生產生活產生大量熱量,膨脹上升(市中心近地面形成低壓)。 市中心上空形成高壓, 而郊區上空較之為低壓,由高壓指向低壓。 同時在郊區上空開始堆積,堆積到一定數量時開始下沉.這時郊區近地面開始形成高壓,由高指低(近地面的郊區指向市中心)。 這樣的環狀流向就叫城市熱島效應環流。 希望我的答案能夠對你有所幫助。

城市熱島環流是怎麼形成的?

城市熱島環流  城市還有它自己特有的風系-城市熱島環流。這是因為城市熱島中氣流不斷上升,從周圍農村來的氣流便不斷流向城市補充。因為它們來自鄉村,正像來自北方的風稱為北風一樣,這種城市熱島環流的地面部分被稱為“鄉村風”。鄉村風的風速一般只有1-2米/秒。

上海是個特大城市,只要沒有較大的風,而城市熱島又很明顯(晴天)時,熱島環流也是很明顯的。例如,1980年12月7日上海熱島很強,此時市區北部的寶鋼和閔行在500米以下都吹偏北風,市區南部的龍華從地面到600米都是偏南風,即向市中心輻合。但在高空,寶鋼、閔行在700米高度處開始轉為南風,龍華則從900米高度開始變為北風,即形成了一個低層向市中心輻合,而高層從市中心向外輻散的完整熱島環流圈。從安放在市中心的氣温自記儀器的自記紙上,常常可以發現氣温變化曲線在夜間有一個個好似冷鋒過境似的氣温陡降現象。這就是冷涼的鄉村風入侵城市的見證。從這裏也可以知道城市熱島環流不是連續均勻地流動的,而是有明顯的陣性。

城市裏還有一種範圍更小的風系,可以叫做“汽車風”。這是由於馬路線兩側連續駛過相反方向高速車輛所造成。例如,1988年1月15日,廣州市風速很小,日平均風速僅0.69米/秒。在南北走向的人民南路上,受不同方向車流的影響,在3米高的測點上,街道西側盛行偏北風,西北風加上西北偏西風的頻率和達到79.1%;東側則盛行偏南風,東南和東南偏東風的頻率和更高達86.9%。這一天汽車風共出現20-22小時之久。但這種汽車風不僅水平範圍很小,而且會隨離地高度增高而迅速消失。鄉村風的成因和汽車風是不同的。前者是熱力作用造成的,風速決定於城鄉温差,而後者是機械摩擦作用所造成。汽車流量減小,或者車速減慢,汽車風就停了。

城市熱島效應白天吹什麼風

三種常見的表現形式,分別是海陸風、山谷風和城市熱島環流。

1、熱力環流的常見形式之——海陸風城市熱島效應

白天時候,陸地的升温速度很快,氣温比較高,就形成了低壓,而此時的海洋升温速度相比較陸地來説很慢,氣温也較低,因而形成了高壓,氣流從高壓向低壓移動形成風,故而此時的風從海洋吹向陸地,形成海風;在夜晚時候,相反的是陸地由於降温快,於是氣温低,形成了低壓,而海洋則降温比較慢,氣温較高,形成低壓,故而此時的風就從陸地吹向了海洋,於是就形成了陸風。

2、熱力環流的常見形式之——山谷風

在白天的時候,由於山坡的升温速度比較快,空氣膨脹上升,因此山谷就會補充性的形成穀風;而在夜晚時候,山坡的降温速度也很快,空氣就冷卻下沉,因此就形成了山風。

3、熱力環流的常見形式之——城市熱島環流

城市市區由於受到人為熱源等多種因素的影響,氣温普遍比較高,因此氣流就會膨脹上升,形成了低壓,而周邊的郊區與城市相比較,氣温就很低了,因此氣壓高,於是氣流就從郊區流向城市,故而就形成了城市熱島效應

什麼是城市的“熱島效應”?

高空大氣環流,直接影響着生活在陸地上的人們,他們時而感覺到臨風撲面,時而又是在無風和微風的天氣中度過。

儘管有時候風的作用在減少,但氣流還是在不停地循環流動,這裏的助推劑是:熱量。一般來説,凡是太陽光照射的地方,温度就會慢慢地上升。氣流在上升的温度中烘烤加熱後,形成垂直的流動。熱空氣比重小,輕,它會往上升;冷空氣比重大,沉,它往下降,填補熱空氣上升留下的空缺,形成氣流的循環運動,這就是熱力環流。

熱力環流不同於水平流動的風,它是空氣上下垂直的對流運動,冷與熱激發出氣流緩慢的運動,它跟風不一樣,風能夠改造局地環境的氣候,而熱力環流是氣流運動的原始動力。

換句話説,凡是高低錯落的或者是冷熱分佈不均的地方就存在着熱力環流。城市裏參差不齊的樓羣、房屋、道路,都為熱力環流創造了良好的形成條件,白天屋頂受熱最強,熱空氣從屋頂上升,與屋頂同一高度上比較涼的空氣就會流向屋頂,這樣屋頂上空就形成了一個小規模的冷熱空氣的循環;街道兩邊背陰面與向陽面也一樣產生這樣的熱力環流,向陽的一面暖空氣上升,背陰面冷空氣下沉,它們之間通過穿行的風來貫通熱力循環。

城市聚熱能力,來自於建設城市的鋼筋水泥、土木磚瓦以及縱橫交織的道路網,它們取代了原本能降低城市温度的樹木和草地,這些密集的建造物,讓城市接受更多的太陽熱量,同時這些吸熱面又散發和反射出巨大的輻射熱能。城市的氣温,在太陽能和各種輻射熱能的烘烤下越來越高。據氣象專家長期的觀測:柏油路面能夠吸收80%以上的熱量,尤其是中午,馬路表面的温度比百葉箱氣温高出17.4℃。

城市的現代生活製造出巨大熱量,工業生產的晝夜運轉,家庭爐灶的明火烹飪,這些固定的熱源每天排放的廢氣熱量就佔了全天熱能的66.6%,柏油馬路上的滾滾車輪,這些移動熱源每天也釋放着33.1%的熱量,稠密人口釋放出的生物熱量佔1%左右。種種熱源像火爐一樣直接烘烤大氣,與此同時,空氣中CO2對某些輻射波段有着強烈的吸收,也使得大氣的温度上升很快。貼近地面的空氣被加速烘熱,整個城市宛如一個“熱的島嶼”矗立在周圍鄉村較涼的“海洋”之上。

受熱的空氣膨脹起來,密度變小,輕盈地往上升,在城市上空形成了一個低壓中心,同時產生了指向城市的氣壓梯度力,使得周圍低層較冷的空氣——鄉村風,從四面八方,源源不斷地湧向城市,填補進來的冷空氣遇熱又會上升,這樣城市和周圍鄉村之間的冷熱空氣就流動起來,形成一個冷熱交換的環流系統,這是氣象學上的“中尺度”運動,專家叫它“熱島效應”或“城市熱島”。

氣象專家們將多次觀測到的城市熱島,繪成一幅城鄉氣温圖,高峯值與鄉村氣温的懸差,就是城市熱島的強度。熱島強度是衡量鄉村風湧入城市的指標,差值大涌入城市的鄉村風就大,差值小吹進城市的鄉村風就會很小。

“城市熱島”的變化還是有一定的規律。一天中變化最大的時候在夜間,到了白天和午後反而差異不明顯。這是因為午後城市和鄉村的氣温差別不大;日落以後,空曠的鄉村讓大氣散熱很快,而城市裏蓄積了白天大量熱能的建築物,散發出大量的輻射熱,烘烤着大氣,形成了夜間城市熱島,尤其在日落以後的3~5小時裏表現得最強。

“城市熱島”的季節變化並沒有一定的模式,對於我國來説,副熱帶和温帶的氣候條件,城市熱島表現為冬季和秋季最強,夏季和晚春最弱。

處在南副熱帶上的廣州,春、夏風速大,熱島強度弱不説,甚至還會出現涼島。北副熱帶上的上海,秋季雲量最少,秋高氣爽,風速也小,熱島效應表現強。冬季的北京,温帶的氣候條件本身就非常有利於城市熱島效應的發展,再加上人工取暖的增多,12月和1月的熱島效應表現特別明顯。

城市熱島當然並非一無是處,在冬季對於居民生活的影響是非常有利的,具體表現在凝結露、霜的機會比郊區小,下雪天比郊區少。春秋季節熱島中心上升氣温的大幅度衰減,有利於形成對流雲和降雨,降低城市的高温。可是夏季,城市熱島這個低壓中心,加大了高温酷熱的程度,煩躁的熱氣吸進鼻腔、喉嚨,使人們的呼吸變得不暢和困難,還會造成體質虛弱人羣的休克甚至是死亡。如何降低酷暑季節城市的熱島強度是城市規劃中的重要舉措之一。

對於城市來説,高樓、房屋、道路這些不透水面積的不斷擴大,不利於城市降温,只有科學地增加綠化帶和水面,增加透水面積,才能實現城市的防暑降温。北京市對居住密集區域進行了局地改造,拆除一部分危舊房屋,規劃建設出大面積的綠化帶和水面,改善城市熱島的強度。新建的皇城根遺址公園坐落在紫禁城的東邊,全長3.4千米,佔地面積7.5萬平方米,其中90%的土地被綠地覆蓋,10個造型各異的噴泉點綴其間,整個公園如同一個巨大的氧吧,清洗着紫禁城周圍的空氣,有效地降低了天安門周邊的温度,使這一帶的居民和遊客感受到從未有過的清爽和舒適。

為了增加城市的綠地面積,各行各業都展現出各自的絕招,有些環保意識前衞的企業,索性把綠地搬到自己的屋頂上,花園屋頂、森林屋頂層出不窮。這樣既美化了城市,增加了綠地,又有利於城市的防暑降温。

一座城市是一個“活”的系統,“熱島”是其中不可或缺的一環,它與城市環境和城市未來的發展密切相關。科學地處理“熱島效應”將有利於生活在城市裏的人們,處理不好既影響城市的生活質量,又不利於污染物的驅散。

北京氣象局的研究人員,利用先進的氣球探空技術和數值模擬分析,對北京市進行了城市尺度的探測,專家對2000年和2010年進行了量化分析:自1980年以來,經過20年的飛速發展,到了2000年,建築物不斷地升高,熱島面積明顯擴大,驅散污染物需要36分鐘;2010年,依據北京市的總體規劃,增加環城綠化帶的建設,熱島面積縮小到接近於1980年的面積,而自身淨化的能力也縮短在30分鐘以內完成。

實際上城市熱島還遭遇一個夜間殺手——逆温層。它往往出現在日落之後,消失在日出之前那些大多數的無風日子裏。這個無色透明的大氣罩將污染物籠罩在城市的上空,久久不能散去,直接影響大氣質量。熱島環流就像鍋蓋一樣將城市罩住,使城市悶熱。

白天,城市的氣温被太陽和熱島環流“加熱”升高,日落以後,城市失去了太陽烘烤,地表空氣温度也會迅速地降下,那些白天蓄了熱的“加熱爐”還繼續散發着剩餘的熱量,這些餘熱以極其緩慢的速度加熱着冷空氣,通過分子之間的相互接觸,一個一個地傳送着熱量,這種分子間加熱的地表氣温比起200~300米高的氣温還是涼了很多,因此出現的上升氣流不是釋放熱量、逐漸降温,而是逐漸升温,於是形成了逆温層。逆温層如同一牀巨大的被子懸浮在城市和郊區的上空,它抑制着空氣的上下流動,也阻擋了鄉村風的湧入。在這個穹頂形的温蓋下面,那些本該被稀釋的污染物越來越多地堆積在我們的周圍。

在我國遼闊的版圖上,身受“逆温層”之苦的城市不乏其例。甘肅省蘭州市被羣山環抱着,這裏是一個幾乎封閉的河谷盆地,東西狹長,南北較窄,黃河從中間穿過。受蒙古高壓的控制,蘭州市區風速小,天氣穩定。特別是冬季,無風天出現的頻率很高,降水量又少,幹、熱尤為突出,市區的熱島效應表現極強;厚厚的逆温層,如同鍋蓋一般,嚴嚴實實地罩在蘭州城的上空,流通不起來的空氣,沒有能力稀釋擴散被污染的大氣。為此蘭州市把“藍天工程”放在城市規劃建設的首位,加強城市綠化的建設,改變燃料構成和供熱方式,用電、液化石油氣、天然氣等取代煙煤,大力開發利用以太陽能為主的新能源,減少不必要的人為污染。

針對蘭州市常年刮東風的特點,有專家大膽提議:通過改變這裏的地形,增加通風量。將東部峽口附近的山頭削平,並填入溝內,這樣不足1千米的東部峽口被拓寬為4千米左右的平坦地區,盛行的東風被引進了市區,大大地改善市區的通風條件,降低熱島效應,改善逆温層的持續時間,減少大氣污染。

對於城市熱島,只有當鄉村風大範圍的風速達到3米/秒以上時,才能加速城鄉的熱力環流,減輕城市空氣的混濁程度,給城市不斷注入清新涼爽的清風。要實現這個目標,大面積的設置綠地,不斷地增加城市的透水面積,才能改善城市局部區域氣候環境,減緩城市的“熱島效應”。

綠色植物與氣温調節

綠色植物有調節氣温的作用,常常被人稱為“綠色空調”。綠色植物,尤其是樹木在夏天進行光合作用和蒸騰作用的速度比較快,能迅速把水分釋放到空氣中,水分的蒸發帶走了熱量,草地或森林裏就涼快下來了。

冬天,綠色植物的光合作用和蒸騰作用都慢吞吞的,熱量很難散發出去,而且陽光直射進落葉或乾枯的草地,也能增加地面温度。所以草地上或森林裏會比較暖和。綠色植物不僅能調節自身的温度,還起到調節周圍環境氣温的作用。所以,綠色植物被人們稱為大自然的“綠色空調”。

城市熱島環流是怎麼形成的

所謂城市熱島效應,通俗地講就是城市化的發展,導致城市中的氣温高於外圍郊區的這種現象。在氣象學近地面大氣等温線圖上,郊外的廣闊地區氣温變化很小,如同一個平靜的海面,而城區則是一個明顯的高温區,如同突出海面的島嶼,由於這種島嶼代表着高温的城市區域,所以就被形象地稱為城市熱島。在夏季,城市局部地區的氣温,能比郊區高6℃甚至更高,形成高強度的熱島。

可見,城市熱島反映的是一個温差的概念,只要城市與郊區有明顯的温差,就可以説存在了城市熱島。因此,一年四季都可能出現城市熱島。但是,對於居民生活的影響來説,主要是夏季高温天氣的熱島效應。醫學研究表明,環境温度與人體的生理活動密切相關,環境温度高於28℃時,人們就會有不舒適感;温度再高就易導致煩躁、中暑、精神紊亂;氣温高於34度,並且頻繁的熱浪衝擊,還可引發一系列疾病,特別是使心臟、腦血管和呼吸系統疾病的發病率上升,死亡率明顯增加。此外,高温還加快光化學反應速率,從而使大氣中O3濃度上升,加劇大氣污染,進一步傷害人體健康。

熱島環流產生的原因是什麼

城市人口集中,工業發到,居民生活,工業生產和汽車等交通工具每天要消耗大量的煤,石油,天然氣等燃料,釋放出大量的廢熱,導致城市的氣温高於郊區,使城市猶如一個温暖的島嶼,人們稱之為“城市熱島”。

城市熱島的存在,導致在城市熱空氣上升,郊區的冷空氣向城市運動,所以形成熱島環流。

熱島環流產生的原因

熱島效應的形成

城市熱島的形成,與城市化的發展密不可分。北京市園林科學研究所高級工程師李延明將其形成的直接原因概括為四個方面:

一是城市下墊面(大氣底部與地表的接觸面)特性的影響。城市內大量人工構築物如鋪裝地面、各種建築牆面等,改變了下墊面的熱屬性,這些人工構築物吸熱快而熱容量小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然下墊面(綠地、水面等)升温快,因而其表面的温度明顯高於自然下墊面。比如夏天裏,草坪温度32℃、樹冠温度30℃的時候,水泥地面的温度可以達到57℃,柏油馬路的温度更高達63℃,這些高温物體形成巨大的熱源,烘烤着周圍的大氣和我們的生活環境,怎麼能不熱呢?

二是城市大氣污染。城市中的機動車輛、工業生產以及大量的人羣活動,產生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉塵等,這些物質可以大量地吸收環境中熱輻射的能量,產生眾所周知的温室效應,引起大氣的進一步升温。

三是人工熱源的影響。工廠、機動車、居民生活等,燃燒各種燃料、消耗大量能源,無數個火爐在燃燒,都在排放熱量!

四是城市裏的自然下墊面減少了。城市的建築、廣場、道路等等大量增加,綠地、水體等自然因素相應減少,放熱的多了,吸熱的少了,緩解熱島效應的能力就被削弱了。

氣象專家、南京大學餘志豪教授説,受熱面的大小,受熱材料的差異,是造成城郊温差的主要原因。“同樣一萬平方米的地面,在郊區,可能是一望無際的田野,吸熱慢,温度上升慢;而在市區,高樓密集,建築物頂面和側面都成受熱面,受熱面積要遠遠大於郊外。而鋼筋、水泥等建材,熱容量小,一旦受熱,温度上升很快,並向四周大量散熱,帶動周邊氣温升高……”

現在氣象學家在城市規劃中暫時缺位。城市建設常常缺乏基本的生態設計常識,給城市的環境和生態帶來了明顯的負面影響,城市大面積的“水泥化”就是最典型的一種。“水泥化”是泛指使用混凝土、瀝青、花崗巖、大理石、釉面磚、硅酸鹽等建築材料來硬化城市的現象,硬化的表面包括地面、牆面、屋頂和水體。這種硬化設計的初衷本是希望減少城市粉塵,增加建築的美感,提高水體的清潔度等。然而,這類硬化設計帶來的真實效果卻是加重了城市的熱島效應,增加了粉塵治理的難度,使水體水質惡化,使雨水資源流失,使城市植被不健康,使城市的噪音污染加劇,使城市的居住舒適度變差。

與其他因素相比,“水泥化”給城市環境帶來的問題所涉及的方面是最廣、最為多樣的:

(1)水泥化建材能吸收大量的太陽輻射熱,在夏季的陽光下,混凝土平台的温度可比氣温高8℃,屋頂和瀝青路面高17℃,因此,水泥化會使城市熱島效應重,懸浮顆粒物沉降難,使空氣質量難以改善。

(2)水泥化表面會反射輻射熱和噪音,進而加重城市的熱效應和噪音污染,直接影響城市居住的舒適度和居民的健康。

(3)水泥化襯砌河道、河岸和湖體會使水體生態系統受到毀滅性破壞,水體因此而喪失自淨功能,其結果是水質下降,水體出現發綠發臭,甚至病菌和蚊蠅大量滋生等問題,使水體污染加重。

(4)水泥化鋪路會使城市地面吸收雨水和雪水的機會被阻,城市的地下水位回升難。這樣的地面不下雨時極為乾燥、塵土飛揚,而一遇下雨就滿地積水,地表徑流污染嚴重,進入雨水排放口後,這些污染的徑流會直接進入河道或湖體,從而污染河水、湖水。在冬季,水泥化地面易結冰,引發行路和行車的安全問題。為化雪需要大量使用融雪劑,使雪水受到污染。因此水泥化會嚴重危害城市的水資源。

(5)水泥化鋪路還會減少土地中微生物的生存機會,因而毀滅地表生態,減少地面土層補充有機質的機會,從而加重城市土地的沙化。

(6)水泥化鋪路還阻斷了城市地面的生物通道,對城市的生物物種和生物多樣性十分有害。硬化的鋪地方式會直接影響城市植被的根系發育。在栽種了樹木的地面進行水泥化鋪設會使樹木最終因樹根不能呼吸而死亡或倒伏。

(7)水泥化城市難以帶來人與自然和諧共存的生態景觀。

熱島效應的危害

環保專家餘志豪説:“城區温度高,就容易造成空氣上升,而郊區較冷的空氣又流向市區。如果郊區有工廠,那工廠中排出的污染物就會一併集中到城市的中心。這種‘城市風’的出現會加重市區的大氣污染程度。”

中國環境學會大氣環境學委會副主任李宗愷認為,這種温差之大足以影響到市民的居住條件,使城市中心越來越不適宜生活。

在“熱島效應”的影響下,城市上空的雲、霧會增加,使有害氣體、煙塵在市區上空累積,形成嚴重的大氣污染。天氣變化的幅度正在加劇,出現的頻率和災害力度也令人關注。這主要是城市熱島效應強度增加而引起的關聯氣象效應。比如由“熱島效應”帶來的城市“雨島效應”、“霧島效應”等等。

人類有許多疾病就是在"熱島效應"下引發的。醫學研究表明,環境温度與人體的生理活動密切相關。環境温度高於28度時,人們就會有不舒適感;温度再高就易導致煩躁、中暑、精神紊亂;氣温高於34℃,並伴有頻繁的熱浪衝擊,還可引發一系列疾病,特別是使心臟、腦血管和呼吸系統疾病的發病率上升,死亡率明顯增加。此外,高温還可加快光化學反應速率,從而提高大氣中有害氣體的濃度,進一步傷害人體健康。

在“熱島效應”的作用下,城市中每個地方的温度並不一樣,而是呈現出一個個閉合的高温中心。在這些高温區內,空氣密度小,氣壓低,容易產生氣旋式上升氣流,使得周圍各種廢氣和有害化學氣體不斷對高温區進行補充。在這些有害氣體的作用下,高温區的居民極易患上消化系統或神經系統疾病。此外,支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎等呼吸道疾病人數也有所增多。

用“綠島”拯救“熱島”

國內外許多專家都在積極進行這方面的探索和研究,目前已有多種方法可供選擇。例如可將城市建築物表面顏色由深變淺,以減少對太陽輻射的吸收;在路邊、花園和屋頂栽種上花草樹木;加強城市規劃,選擇合理的城市結構模式,統籌安排工廠區和居民區;將城區分散的熱源集中控制,提高工業熱源和能源的利用率,減少熱量散失和釋放,也是一項很重要的措施。

專家呼籲:城市規劃要增加氣候論證,立體綠化更是治本之策。既然城市中人工構築物的增加、自然下墊面的減少是引起熱島效應的主要原因,那麼,在城市中通過各種途徑增加自然下墊面的比例,是緩解城市熱島效應的有效途徑之一。

綠地是城市中最主要的自然因素,城市綠化覆蓋率與熱島強度成反比,綠化覆蓋率越高,熱島強度越低,因此,建立規模化的集中綠地是最能直接削弱城市熱島效應的做法。

據科學統計,每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量,相當於189台空調的製冷作用;平均每天吸收1.8噸的二氧化碳,顯著削弱温室效應的產生。此外,每公頃綠地可以年滯留粉塵2.2噸,將環境中的大氣含塵量降低50%左右,可有效抑制大氣升温。

“熱島”時代的城市綠化,不是一個簡單的數量增加。中國林學會理事、南京林業大學湯庚國教授強調,一個城市綠化怎麼樣,不僅要看綠地率、人均綠地率以及綠地覆蓋率,更要看綠量——樹上每片樹葉的面積之和。單純追求綠地率,容易急功近利。“弄幾噸草種撒一下,過幾天,就能增加一大片綠地。”這樣的“地毯”很漂亮,但從生態價值來看,難與樹木相比,“十畝草相當於一畝樹”。一個合理的城市綠化體系,應該層次豐富:在城郊建森林。上海、廣州、南京等大城市,均已開始行動。南京在周邊準備投入100多億元,培植140萬畝的連片林地。當然,這個森林物種搭配比例要合理。在29平方米空間內,一般栽1棵喬木,6棵灌木,20平方米草坪。湯庚國強調,各個城市一定要保護現有的大樹。“像樹冠很大的梧桐樹,有的城市最多曾有2萬株,因為給城市建設讓路,現在只剩2000多株。這裏面損失的綠量難以計算!”其次,城市中間,不僅要見縫插綠,而且儘量多栽樹木,形成幾百畝哪怕是幾畝大的森林。綠化覆蓋率達到30%以上,綠地才有緩解城市熱島效應的作用;綠化覆蓋率達到40%以上,熱島面積可減少3/4;綠化覆蓋率達到60%以上,熱島效應才能基本被控制。

南京大學大氣科學系教授餘志豪提出,“減少熱量排放、增大綠化面積是減弱熱島效應的根本途徑”。園林專家介紹説,立體綠化“能吸收大氣污染物、增濕、滯塵、降噪,遏制‘熱島現象’加劇,變‘熱島’為‘綠島’,降温效果好,如地毯式的屋頂或爬滿常春藤和爬山虎的牆壁在盛夏可使室內温度下降2℃~4℃,節約空調耗電量20%~40%。經計算,屋頂綠化相當於地面綠化效益的60%。”

風、水面等自然因素也可有效緩解城市的熱島效應。風是熱島效應的“天敵”,當風颳起來的時候,熱島就失去了存在的理由,通過大氣環流,熱島與周圍地區的空氣進行交換,以此降低自身的温度。水面不僅構成了城市美麗的景觀,當温度升高時,它的蒸發作用能冷卻空氣,使環境温度降低。因此,使建築低層化和合理分散化、市內道路寬敞,從而暢通城市的“通風道”,並儘可能擴大城市水面,是改善熱島效應的有效途徑。

緩解熱島效應是一項長期的、綜合性的系統工程,需要各方面的努力和配合。加強城市規劃,選擇合理的城市結構模式,樹立城市生態學觀念,尤其是要加強綠化,增加植被面積,通過植物吸收熱量來改善城市小氣候,河湖淨化、空氣質量監測等生態建設活動,一樣都不能少。

城市熱島的形成原因是什麼?

城市熱島是指城市氣温高郊區氣温低的現象,產生原因主要是城市生產生活排放的廢熱多,且不易散失,造成氣温升高;解決措施主要是城市增加綠地和水面面積,減小城市規模,減少污染等可以有效地緩解城市熱島效應。

研究表明:城市綠化覆蓋率與熱島強度成反比,綠化覆蓋率越高,則熱島強度越低,當覆蓋率大於30%後,熱島效應得到明顯的削弱;覆蓋率大於50%,綠地對熱島的削減作用極其明顯。規模大於3公頃且綠化覆蓋率達到60%以上的集中綠地,基本上與郊區自然下墊面的温度相當,即消除了熱島現象,在城市中形成了以綠地為中心的低温區域,成為人們户外遊憩活動的優良環境。

1.選擇高效美觀的綠化形式包括街心公園、屋頂綠化和牆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外環境。

2.居住區的綠化管理要建立綠化與環境相結合的管理機制並且建立相關的地方性行規,以保證綠化用地。

3.要統籌規劃公路、高空走廊和街道這些温室氣體排放較為密集的地區的綠化,營造綠色通風系統,把市外新鮮空氣引進市內,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容。除建築物、硬路面和林木之外,全部地表應為草坪所覆蓋,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,使其構成城區的帶狀綠色通道,逐步形成以綠色為隔離帶的城區組團佈局,減弱熱島效應。

城市熱島環流的原因是什麼?

晴朗無風的夏日,海島上的地面氣温,高於周圍海上氣温,並因此形成海風環流以及海島上空的積雲對流,這是海洋熱島效應的表現。近年來,由於城市人口集中,工業發達,交通擁塞,大氣污染嚴重,且城市中的建築大多為石頭和混凝土建成,它的熱傳導率和熱容量都很高,加上建築物本身對風的阻擋或減弱作用,可使城市年平均氣温比郊區可高2攝氏度,甚至更多,在温度的空間分佈上,城市猶如一個温暖的島嶼,從而形成城市熱島效應。熱島效應是由於人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現象,在冬季最為明顯,夜間也比白天明顯,是城市氣候最明顯的特徵之一。

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因。一般認為熱島成因有三:一是城市與郊區地表面性質不同,熱力性質差異較大。城區反射率小,吸收熱量多,蒸發耗熱少,熱量傳導較快,而輻射散失熱量較慢,郊區恰相反;二是城區排放的人為熱量比郊區大;三是城區大氣污染拖物濃度大,氣溶膠微粒多,在一定程度上起了保温作用。

大氣污染在城市熱島效應中起着相當複雜特殊的作用。來自工業生產、交通運輸以及日常生活中的大氣污染物在城區濃度特別大,它像一張厚厚的毯子覆蓋在城市上宛,白天它大大地削弱了太陽直接輻射,城區升温減緩,有時可在城市產生“冷島”效應。夜間它將大大減少城區地表有效長波輻射所造成的熱量損耗,起到保温作用,使城市比郊區“冷卻”得慢,形成夜間熱島現象。從城市氣象規劃設計出發應考慮:

(1)要保護並增大城區的綠地、水體面積。因為城區的水體、綠地對減弱夏季城市熱島效應起着十分可觀的作用。

(2)城市熱島強度隨着城市發展而加強,因此在控制城市發展的同時,要控制城市人口密度、建築物密度。因為人口高密度區也是建築物高密度區和能量高消耗區,常形成氣温的高值區。

(3)如北京市位於平原中部,三面環山。由於山谷風的影響,盛行南、北轉換的風向。夜間多偏北風,白天多偏南風。因此,在擴建新市區或改建舊城區時,應適當拓寬南北走向的街道,以加強城市通風,減小城市熱島強度。

(4)減少人為熱的釋放,儘量將民用煤改為液化氣、天然氣並擴大供熱面積也是根本對策。

城市熱島效應(Urban heat island effect)是指城市中的氣温明顯高於外圍郊區的現象。在近地面温度圖上,郊區氣温變化很小,而城區則是一個高温區,就象突出海面的島嶼,由於這種島嶼代表高温的城市區域,所以就被形象地稱為城市熱島。城市熱島效應使城市年平均氣温比郊區高出1°C,甚至更多。夏季,城市局部地區的氣温有時甚至比郊區高出6°C以上。此外,城市密集高大的建築物阻礙氣流通行,使城市風速減小。由於城市熱島效應,城市與郊區形成了一個晝夜相反的熱力環流。

近年來,隨着城市建設的高速發展,城市熱島效應也變得越來越明顯。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。城市內有大量的人工構築物,如混凝土、柏油路面,各種建築牆面等,改變了下墊面的熱力屬性,這些人工構築物吸熱快而熱容量小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然下墊面(綠地、水面等)升温快,因而其表面温度明顯高於自然下墊面。

另一個主要原因是人工熱源的影響。工廠生產、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。

此外,城市裏中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨着城市化的發展,城市人口的增加,城市中的建築、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。

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