城市化與氣候

城市化與氣候的變化摘要：城市是經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。由于城市化過(guò)程是經(jīng)濟(jì)的積累，人口的增長(zhǎng)，城市規(guī)模的擴(kuò)大，這往往會(huì)影響局部氣候的變化。因此，城市化與氣候變化的關(guān)系值得我們探討。關(guān)鍵詞：城市化氣候變化Abstract:Thecityistoacertainstageofeconomicdevelopmentoftheproduct.Astheurbanizationprocessistheaccumulationoftheeconomy,populationgrowth,urbanexpansion,whichoftenaffectsthelocalclimatechange.Therefore,urbanizationandclimatechangeworthyofourrelationship.Keywords:urbanization,climatechange隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市人口增多，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，由城市化帶來(lái)的大氣、環(huán)境污染嚴(yán)重影響到人們的生活和健康，城市化問(wèn)題成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，城市氣象條件已日益成為人們關(guān)注的對(duì)象。城市形成的人工環(huán)境的特征由于城市是人口最集中，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最頻繁的地方，也是人類對(duì)自然環(huán)境干預(yù)最強(qiáng)烈、自然環(huán)境變化最大的地方。城市建筑景觀、城市道路、城市各項(xiàng)生產(chǎn)、生活活動(dòng)設(shè)施等，使城市的氣象條件逐漸改變。城市氣候特征大致可歸納為城市“五島”效應(yīng)（熱島、混濁島、干島、濕島和雨島）以及風(fēng)速減小多變的特點(diǎn)。（1）城市區(qū)地面溫度遠(yuǎn)高于郊區(qū)，形成城市熱島效應(yīng)。（2）總輻射、直接輻射和日照時(shí)數(shù)逐年減少的特征也進(jìn)一步證明了城市化對(duì)大氣的增溫效應(yīng)。（3）市區(qū)近地層平均風(fēng)速總體上呈減小趨勢(shì)，（4）其年平均相對(duì)濕度總體呈下降趨勢(shì)，（5）市區(qū)的降水量和降水日數(shù)均呈現(xiàn)明顯的減少趨勢(shì)氣候條件熱島城市氣溫經(jīng)常比四周郊區(qū)高，在晴朗無(wú)風(fēng)的夜晚，由郊區(qū)進(jìn)入城區(qū)，氣溫會(huì)明顯升高，在城中心人口密度和建筑密度最大區(qū)及工廠密集區(qū)氣溫高出郊區(qū)之值更大。2.11形成因素城市雨島的形成與下墊面因素、人為熱和溫室氣體的排放等因素有關(guān)。下墊面因素包括城市規(guī)模、建筑密度等有關(guān)，人類活動(dòng)主要包括人口密度，能源消耗等方面。混濁島城市混濁島表現(xiàn)在城市大氣的渾濁度高于郊區(qū)，其能見(jiàn)度比郊區(qū)小。2.21形成因素首先，城市大氣中的污染物質(zhì)比郊區(qū)多；其次，城市大氣中因凝結(jié)核多，低空的熱力湍流和機(jī)械湍流比較強(qiáng)，因此低云量和以低云量為標(biāo)準(zhǔn)的陰天日數(shù)多；第三，城市大氣中因污染物和低云量多，使日照時(shí)數(shù)減少，太陽(yáng)直接輻射大大削弱，而因散射粒子多，其太陽(yáng)散射輻射卻比干潔空氣強(qiáng)。干島和濕島城市相對(duì)濕度比郊區(qū)小，有明顯的“干島效應(yīng)?！倍?yàn)槌菂^(qū)有熱島效應(yīng)，其凝露量遠(yuǎn)比郊區(qū)少，夜晚湍流弱，與上層空氣的水汽交換量小，城市近地面的水汽壓高于郊區(qū)，出現(xiàn)“濕島效應(yīng)”。雨島城市對(duì)降水的影響問(wèn)題，國(guó)際上存在著不少爭(zhēng)論。1971年—1975年美國(guó)曾在其中部平原密蘇里州的圣路易斯城及其附近郊區(qū)設(shè)置了稠密的雨量觀測(cè)網(wǎng)，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行持續(xù)5年的觀測(cè)研究，證實(shí)了城市及其下風(fēng)方向確有“雨島效應(yīng)”。城市雨島形成的條件是在大氣環(huán)流較弱，有利于在城區(qū)產(chǎn)生降水的大尺度天氣形勢(shì)下，由于城市熱島所產(chǎn)生的局地氣流的輻合上升，有利于對(duì)流雨的發(fā)展;下墊面粗糙度大，對(duì)移動(dòng)滯緩的降雨系統(tǒng)有阻障效應(yīng)，使其移速更為緩慢，延長(zhǎng)城區(qū)降雨時(shí)間;再加上城區(qū)空氣中凝結(jié)核多，其化學(xué)組分不同，粒徑大小不一，當(dāng)有較多大核（如硝酸鹽獎(jiǎng)）存在時(shí)有促進(jìn)暖云降水作用，上述種種因素的影響，會(huì)“誘導(dǎo)”暴雨最大強(qiáng)度的落點(diǎn)位于市區(qū)及其下風(fēng)方向，形成城市雨島。城市特征的對(duì)策基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與能源消費(fèi)有很大關(guān)系。雖然建設(shè)過(guò)程中會(huì)增加能源消費(fèi)與碳排放，但建設(shè)好以后就會(huì)大大減少能源消耗。首先：我國(guó)必須尋求基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的低碳發(fā)展道路，提高產(chǎn)品的科技含量。比如，采用高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土可以減少水泥用量30％以上。新型塑料建材能大量代鋼代木，還能節(jié)省材料、保護(hù)生態(tài)、改善居住環(huán)境。其次：改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)多種能源利用途徑，也是減少能源消耗、減輕對(duì)氣候的影響的重要方面。建材產(chǎn)品大多需進(jìn)行煅燒、烘烤、熔融、焙燒過(guò)程。建材行業(yè)是消費(fèi)煤炭的主要行業(yè)。提高建材企業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平，降低單位生產(chǎn)能耗是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。我國(guó)建材工業(yè)在結(jié)構(gòu)、品種、技術(shù)裝備方面與世界先進(jìn)水平有較大差距，一些主要產(chǎn)品的能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高25—90％。我國(guó)應(yīng)利用發(fā)達(dá)國(guó)家建材生產(chǎn)向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移和為履行《京都議定書(shū)》在中國(guó)實(shí)施有關(guān)項(xiàng)目的良機(jī)，推動(dòng)建材工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。不過(guò)，由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，國(guó)際技術(shù)轉(zhuǎn)讓多屬商業(yè)性質(zhì)，并沒(méi)有免費(fèi)的午餐。由于人類活動(dòng)對(duì)城市環(huán)境的多種影響，使城市環(huán)境表現(xiàn)出明顯的特征。1．城市環(huán)境具有最強(qiáng)烈的人為干預(yù)特征由于城市是人口最集中，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最頻繁的地方，也是人類對(duì)自然環(huán)境干預(yù)最強(qiáng)烈、自然環(huán)境變化最大的地方。除了大氣環(huán)流、大的地貌類型、主要河流水文特征基本保持自然狀態(tài)外，其他自然要素都發(fā)生不同程度的變化，而且這種變化通常是不可逆的。城市建筑景觀、城市道路、城市各項(xiàng)生產(chǎn)、生活活動(dòng)設(shè)施等，使城市的降水、徑流、蒸發(fā)、滲漏等都產(chǎn)生了再分配，也使城市水量與水質(zhì)以及地下水運(yùn)動(dòng)發(fā)生較大變化2．城市的環(huán)境質(zhì)量與城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展緊密相關(guān)城市是由社會(huì)--經(jīng)濟(jì)--環(huán)境組成的復(fù)雜人工生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展與環(huán)境發(fā)展相互依存，相互作用。社會(huì)為發(fā)展經(jīng)濟(jì)、滿足人民生活需要而開(kāi)發(fā)環(huán)境，又為了更好地利用，還必須保護(hù)環(huán)境。環(huán)境作為一種資源，是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的自然基礎(chǔ)，所以環(huán)境問(wèn)題實(shí)質(zhì)是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。若為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，以污染環(huán)境作為代價(jià)，這種發(fā)展是脆弱的，最終將限制生產(chǎn)，制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。城市作為一定地域范圍內(nèi)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，其居民從事的社會(huì)活動(dòng)與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是城市的主要行為，這些人類行為對(duì)環(huán)境的影響是巨大的，不可忽視的。因此，一個(gè)城市的規(guī)模和性質(zhì)往往可以支配城市環(huán)境質(zhì)量的好壞，而有目的地調(diào)整城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，是改善城市環(huán)境的主要手段。3．城市環(huán)境污染，大多屬于復(fù)合性多源污染城市的特點(diǎn)是人口密集，工業(yè)高度集中。它每時(shí)每刻都進(jìn)行大量的物質(zhì)流動(dòng)和轉(zhuǎn)化加工，包括各類原料、產(chǎn)成品、日用品和廢棄物，同時(shí)消耗大量的能源，如煤、油、電等。城市內(nèi)部的分工愈來(lái)愈細(xì)，各系統(tǒng)功能日益復(fù)雜，一旦有某一環(huán)節(jié)失效或比例失調(diào)，都會(huì)造成污染物的流失。特別是在工業(yè)、交通職能日益增加的情況下，城市環(huán)境的污染性質(zhì)已由過(guò)去單一的生活性污染變成工業(yè)、交通多源性污染，污染物繁雜，而且各種污染物的聯(lián)合作用，加重了城市環(huán)境問(wèn)題的復(fù)雜性。城市人口密集，污染物對(duì)人體心理和生理的危害最為嚴(yán)重，所謂“現(xiàn)代城市病”，甚至侵害到人類的生物基因的變化。4．城市環(huán)境問(wèn)題可以通過(guò)調(diào)整人類行為得到改善人類是智慧的、理智的生物。既然城市環(huán)境問(wèn)題是由于人類自己的過(guò)失行為引起的，必然可以通過(guò)合理的管理、調(diào)整人類的需求欲望與行為準(zhǔn)則、把病態(tài)的城市環(huán)境醫(yī)治成優(yōu)美、寧?kù)o、宜于人類長(zhǎng)久生存的生態(tài)環(huán)境。[3]華麗娟．中國(guó)區(qū)域溫度較差變化以及城市化增暖效應(yīng)分析 [D]．青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2004．[6]劉學(xué)峰，