熱島效應(yīng)-課件

自然地理之熱島效應(yīng)現(xiàn)象

熱島效應(yīng)原理圖城市熱島效應(yīng)(Urbanheatislandeffect,UHIeffect)，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”[1]

。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城市密集高大的建筑物阻礙氣流通行，使城市風(fēng)速減小。由于城市熱島效應(yīng)，城市與郊區(qū)形成了一個晝夜相反的熱力環(huán)流熱成像技術(shù)下的城市熱島效應(yīng)

熱島效應(yīng)真的來了！如此來勢洶洶的人為災(zāi)害我們是否真的了解？下面，我們來分析一下原因：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(gòu)筑物混凝土、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(dǎo)較快）。這些人工構(gòu)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(dāng)然，城市中的大氣污染也是一個重要原因。城市中的機(jī)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(yīng)，從而引起大氣進(jìn)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(yīng)。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。）京津地區(qū)大氣污染致使熱島效應(yīng)加劇由于北京地區(qū)人口眾多，污染嚴(yán)重，城市發(fā)展集中化，快速化而忽視了基礎(chǔ)建設(shè)，導(dǎo)致了天氣環(huán)境惡劣，熱島效應(yīng)也隨之產(chǎn)生！北京地區(qū)溫度圖當(dāng)暖濕氣流經(jīng)過已結(jié)冰的地面時，已凝固的雨水能牢牢粘住建筑物、道路和鐵路。由此引發(fā)的暴風(fēng)雪能夠使城市癱瘓。例如，在１９９８年１月，一場暴風(fēng)雪使北美東部的１００萬人在兩個多星期中斷了電。平均來說，紐約市與周圍地區(qū)相比，每年會少１～２天的凍雨而且凍雨期也更短。芝加哥也有類似的情況發(fā)生。“熱島效應(yīng)”對凍雨有影響能改變降雨降雪強度熱島效應(yīng)能改變降雨、降雪和暴風(fēng)雨的強度。因此導(dǎo)致暴風(fēng)雪的變化不足為奇。這種類型的研究能幫助我們明白熱島效應(yīng)是怎樣形成它們自己的天氣模式、改變風(fēng)向和改變空氣質(zhì)量的。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(yīng)減少，緩解熱島效應(yīng)的能力被削弱。

一個城市應(yīng)有的綠地及水系（1）要保護(hù)并增大城區(qū)的綠地、水體面積。（2）城市熱島強度隨著城市發(fā)展而加強，因此在控制城市發(fā)展的同時，要控制城市人口密度、建筑物密度。（3）水面、風(fēng)等也是緩解城市熱島的有效因素。（4）建筑物規(guī)劃時，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向，不要把樓房全部建設(shè)成為東西走向的，要建設(shè)成為便于空氣流通的模式；同時，最好將一些單位的高院墻拆掉，建成柵欄式，增加空氣流通。（5）減少人為熱的釋放，盡量將民用煤改為液化氣、天然氣并擴(kuò)大供熱面積也是根本對策。

。（6）采用淺色人行道避免或減小城市熱島效應(yīng)的方法紐約哥倫比亞大學(xué)的斯圖爾特·加芬（Stuart

·Gaffin）開展了一項關(guān)于屋頂顏色對溫度影響的研究。他發(fā)現(xiàn)，白色屋頂可以降低城市的熱島效應(yīng)。2011年7月22日，遭遇熱浪襲擊的紐約城市用電量突破紀(jì)錄，而研究顯示，就在這最熱的一天，紐約市一些深色的、具有吸光表面的傳統(tǒng)屋頂?shù)臏y量溫度達(dá)到了170華氏度（約76.7攝氏度）；而與之反差最大的是一種白色屋面材料，其測量溫度相對要低大約42華氏度（23.3攝氏度）。被測試的白色屋頂是一種低成本的遮蓋物，是紐約市長邁克爾·布隆伯格（Michael

Bloomberg）為完成該市到2030年溫室氣體減排30％的目標(biāo)所采取的行動的一部分，正被加以推廣。白屋頂可降低城市熱島效應(yīng)

熱島效應(yīng)-青藏高原的“熱島效應(yīng)”近代地理學(xué)的開創(chuàng)者之一、德國科學(xué)家洪堡1799－1804年在南美洲安第斯山脈考察時發(fā)現(xiàn)，赤道附近的高山雪線，比中緯度的青藏高原許多高山的雪線低200米左右。例如，貢嘎山西坡雪線高5100米左右，而靠近赤道的厄瓜多爾基多附近的高山雪線僅約4800米多一些。這不符合常理：由于赤道地區(qū)熱量較高，高山雪線通常應(yīng)該從赤道向兩極遞降，到極地附近降至海平面。據(jù)此，洪堡提出了青藏高原的“熱島效應(yīng)”理論：對流層大氣的主要直接熱源是地面，或稱“下墊面”，青藏高原由于下墊面大面積抬升（相當(dāng)于把“火爐”升高），故其熱量較同緯度、同海拔的其他地區(qū)高得多，甚至比赤道附近的同海拔地區(qū)也要高得多。青藏高原的“熱島效應(yīng)”對環(huán)境的多要素影響極大，如冰川、生物等。例如，貢嘎山南坡