晴朗
无风的
夏日,
海岛上的
地面气温,高于周围海上气温,并因此形成
海风环流以及海岛上空的
积云对流,这是
海洋热岛效应的表现。近年来,由于
城市人口集中,工业发达,
交通拥塞,大气污染严重,且
城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比
郊区可高2摄氏度,甚至更多,在温度的
空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成
城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市
地表而引起小气候变化的综合现象,在
冬季最为明显,
夜间也比
白天明显,是
城市气候最明显的
特征之一。
气候条件是造成城市热岛效应的
外部因素,而城市化才是热岛形成的
内因。一般认为热岛成因有三:一是城市与郊区地表面
性质不同,
热力性质
差异较大。
城区反射率小,吸收热量多,蒸发耗热少,热量传导较快,而辐射散失热量较慢,郊区恰相反;二是城区排放的人为热量比郊区大;三是城区大气污染拖物浓度大,
气溶胶微粒多,在一定程度上起了保温作用。
大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的
大气污染物在城区浓度特别大,它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上宛,白天它大大地削弱了
太阳直接辐射,城区升温减缓,有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效
长波辐射所造成的热量损耗,起到保温作用,使城市比郊区“冷却”得慢,形成夜间热岛现象。从城市
气象规划设计出发应考虑:
(1)要保护并增大城区的
绿地、
水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱
夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。
(2)城市热岛强度随着
城市发展而加强,因此在控制城市发展的同时,要控制
城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和
能量高消耗区,常形成气温的高值区。
(3)如北京市位于
平原中部,
三面环山。由于
山谷风的影响,盛行南、北转换的
风向。夜间多偏
北风,白天多偏南风。因此,在扩建新市区或改建旧城区时,应适当拓宽南北走向的街道,以加强城市通风,减小城市热岛强度。
(4)减少人为热的释放,尽量将民用煤改为液化气、天然气并扩大供热面积也是根本对策。
城市热岛效应(Urban heat island effect)是指城市中的气温明显高于
外围郊区的现象。在近
地面温度图上,郊区气温变化很小,而城区则是一个高温区,就象突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表高温的
城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C,甚至更多。夏季,城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C以上。此外,城市密集高大的建筑物阻碍
气流通行,使城市
风速减小。由于城市热岛效应,城市与郊区形成了一个昼夜相反的
热力环流。
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