城市熱島效應

1、城市熱島效應城市熱島效應 中文名稱：中文名稱： 城市熱島效應 英文名稱：英文名稱： urban heat island 定義：定義： 指城市溫度高于郊野溫度的現(xiàn)象。由于城市地區(qū)水泥、瀝青等所構成的下墊面導熱率高，加之空氣污染物多, 能吸收較多的太陽能，有大量的人為熱進入空氣；另一方面又因建筑物密集，不利于熱量擴散，形成高溫中心，并由此向外圍遞減。 城市熱島效應形成的原因主要是城市熱島效應形成的原因主要是 城市內擁有大量鍋爐、加熱器等耗能裝置以及各種機動車輛）。城市內擁有大量鍋爐、加熱器等耗能裝置以及各種機動車輛）。這些機器和人類生活活動都消耗大量能量，大部分以熱能形式這些機器和人類生活活動都消

2、耗大量能量，大部分以熱能形式傳給城市大氣空間。傳給城市大氣空間。據(jù)統(tǒng)計，香港每年散耗能量占輸入能量的據(jù)統(tǒng)計，香港每年散耗能量占輸入能量的39，達，達76l09MJ，特別是寒冷地區(qū)的冬季，每年都要燃燒大量礦石燃料（在我國特別是寒冷地區(qū)的冬季，每年都要燃燒大量礦石燃料（在我國北方主要是燃煤采暖）對城市大氣環(huán)境質量和局部氣候的影響北方主要是燃煤采暖）對城市大氣環(huán)境質量和局部氣候的影響更大。這時人為熱源甚至可達到與來自太陽輻射的熱量相等或更大。這時人為熱源甚至可達到與來自太陽輻射的熱量相等或是更大的程度。有人估計冬季莫斯科的人為散熱大于同期太陽是更大的程度。有人估計冬季莫斯科的人為散熱大于同期太陽輻射

3、熱的輻射熱的3倍。倍。 城區(qū)大量的建筑物和道路構成以磚石、水泥和瀝青等材料為主城區(qū)大量的建筑物和道路構成以磚石、水泥和瀝青等材料為主的下墊層：的下墊層：這些材料熱容量、導熱率比郊區(qū)自然界的下墊層要大得多，而對太陽光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下墊層表面溫度遠遠高于氣溫，其中瀝青路面和屋頂溫度可高出氣溫817此時下墊層的熱量主要以湍流形式傳導，推動周圍大氣上升流動，形成涌泉風,并使城區(qū)氣溫升高;在夜間城市下墊面層主要通過長波輻射,使近地面大氣層溫度上升。 由于城區(qū)下墊層保水性差，水分蒸發(fā)散耗的熱量少（地面每蒸由于城區(qū)下墊層保水性差，水分蒸發(fā)散耗的熱量少（地面每蒸發(fā)發(fā)1g水，下墊層失去水

4、，下墊層失去2.5kJ的潛熱），所以城區(qū)潛熱大，溫度也的潛熱），所以城區(qū)潛熱大，溫度也高。高。 城區(qū)密集的建筑群、縱橫的道路橋梁，構成較為粗糙的城市下城區(qū)密集的建筑群、縱橫的道路橋梁，構成較為粗糙的城市下墊層、因而對鳳的阻力增大，風速減低，熱量不易散失。墊層、因而對鳳的阻力增大，風速減低，熱量不易散失。-在風速小于在風速小于6 m/s時，可能產生明顯的熱島效應，時，可能產生明顯的熱島效應， -風速大于風速大于11 m/s時時,下墊層阻力不起什么作用，此時熱島效應下墊層阻力不起什么作用，此時熱島效應不太明顯。不太明顯。 城市大氣污染使得城區(qū)空氣質量下降，煙塵、城市大氣污染使得城區(qū)空氣質量下降，煙

5、塵、S02、，、，N0 x，C0，含量增加，這些物質都是紅外輻射的良好吸收者，至使城，含量增加，這些物質都是紅外輻射的良好吸收者，至使城市大氣吸收較多的紅外輻射而升溫市大氣吸收較多的紅外輻射而升溫。 由于熱島中心區(qū)域近地面氣溫高，大氣做上升運動，與周圍地區(qū)形成氣壓差異，周圍地區(qū)近地面大氣向中心區(qū)輻合，從而在城市中心區(qū)域形成一個低壓旋渦，結果就勢必造成人們生活、工業(yè)生產、交通工具運轉中燃燒石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氫化合物等大氣污染物質在熱島中心區(qū)域聚集，危害人們的身體健康甚至生命。 一方面，大量污染物在熱島中心聚集，濃度劇增，直接刺激人們的呼吸道粘膜，輕者引起咳嗽流涕，重

6、者會誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，尤其是患慢性支氣管炎、肺氣腫、哮喘病的中老年人還會引發(fā)心臟病，死亡率高，如英國倫敦在1952年12月份，因為這個原因死亡4000余人。 另一方面，大氣污染物還會刺激皮膚，導致皮炎，甚而引起皮膚癌。有的物質如鉻等，若進入眼內會刺激結膜，引起炎癥，重者可導致失明。汞的含量較多，可損害人的腎臟，引起劇烈腹痛、嘔吐。汞慢性中毒還會損害人的神經(jīng)系統(tǒng)。第三方面，長期生活在熱島中心區(qū)的人們會表現(xiàn)為情緒煩躁不安、精神萎靡、憂郁壓抑、記憶力下降、失眠、食欲減退、消化不良、潰瘍增多、胃腸疾病復發(fā)等，給城市人們的工作和生活帶來說不盡的煩惱。在中國，素有“火爐城市”之稱的南京、武漢、重慶等許多大城市在發(fā)展中都不同程度地出現(xiàn)了以上這些現(xiàn)象，所以，城市熱島效應已成為城市發(fā)展中應正確面對、亟待解決的問題。 1、控制使用空調器，提高建筑物隔熱材料的質量，以減少人工熱量的排放；改善市區(qū)道路的保水性性能。