什么是城市热岛效应?

娥佩兰2023-02-11  26

城市热岛效应,通俗地讲就是城市化的发展,导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。在气象学近地面大气等温线图上,郊外的广阔地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表着高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高6℃甚至更高,形成高强度的热岛。20世纪初,英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。

近年来,随着城市建设的高速发展,城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点:

首先,是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物,如混凝土、柏油路面,各种建筑墙面等,改变了下垫面的热力属性,这些人工构筑物吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快,因而其表面温度明显高于自然下垫面。

其次是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料,每天都在向外排放大量的热量。

第三,城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展,城市人口的增加,城市中的建筑、广场和道路等大量增加,绿地、水体等却相应减少,缓解热岛效应的能力被削弱。

最后,城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步升温。

原则上,一年四季都可能出现城市热岛效应。但是,对居民生活和消费构成影响的主要是夏季高温天气下的热岛效应。为了降低室内气温和使室内流通,人们使用空调、电扇等电器,而这些都需要消耗大量的电力。如目前美国1/6的电力消费用于降温,为此每年需付电费400亿美元。高温天气对人体健康与有不利影响。有关研究表明,环境温度高于28℃时,人们就会有不适感;温度再不可导致一系列疾病,特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病。此外,气温升高还会加快光化学反应速度使垃地面大气中臭辙增加,影响人体健康。

由于热岛中心区域近地面气温高,大气做上升运动,与周围地区形成气压差异,周围地区近地面大气向中心区辐合,从而在城市中心区域形成一个低压旋涡,结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集,危害人们的身体健康甚至生命。

一方面,大量污染物在热岛中心聚集,浓度剧增,直接刺激人们的呼吸道粘膜,轻者引起咳嗽流涕,重者会诱发呼吸系统疾病,尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病,死亡率高,如英国伦敦在1952年12月份,因为这个原因死亡4000余人。

另一方面,大气污染物还会刺激皮肤,导致皮炎,甚而引起皮肤癌。有的物质如铬等,若进入眼内会刺激结膜,引起炎症,重者可导致失明。汞的含量较多,可损害人的肾脏,引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。

第三方面,长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等,给城市人们的工作和生活带来说不尽的烦恼。在中国,素有“火炉城市”之称的南京、武汉、重庆等许多大城市在发展中都不同程度地出现了以上这些现象,所以,城市热岛效应已成为城市发展中应正确面对、亟待解决的问题。

城市的热岛效应指的是什么?

如同名字所显示,城市热岛产生在大城市。“热岛效应”就是指城市高温状况,其界定为:城市温度远远地高过城市周边农村温度。现代都市热岛效应在冬天和夏天更加显著,特别是在晚间和风速较钟头。

市区的温度一般比附近不比较发达地域高于好多次,大白天温度很有可能在1.8至5.4℃中间;晚间,温度差别会达到20华氏度。

城市产生热岛效应的原因

1、人类活动,尤其是地面的转变,可造成城市热岛温度上升。开发设计城市必须 很多的混凝土和沥青,及其铺装人行横道和路面。这类原材料的比热特点比乡村地域表面消化吸收大量的太阳辐射量。并且,这种原材料具备不一样的表面辐射源特点,换句话说,他们以辐射热或能源的方式释放出来动能。

2、很多城市地域还缺乏植物群落等翠绿色遮盖,绿色植物协助造就蒸散,它是水循环系统的关键环节。二种配对t检验分别是水面蒸发和植物呼吸作用。水蒸气蒸馏全过程中,水份从土壤层、枝头挥发到周边的空气中。挥发全过程中,绿色植物的水分以水蒸气的方式从绿色植物叶子上的出气孔中消退,这有利于制冷周边的气体。

3、科学研究工作人员确定,城市热岛也是城市峡谷效应导致的。由于多层建筑挨近,能够多方面反射和消化吸收太阳。此外,这种工程建筑的功效是阻拦风在城市中流动性。倘若风不可以随意流动性,热对流制冷就不容易产生,环境污染便会停滞不前和加重。

太阳光消化吸收和反射提升,环境污染的积累,及其热对流制冷的欠缺,都是会使自然环境温度上升。因为这种要素的综合性功效,城市中的活性氧水准伴随着城市温度的上升而提升。

城市热岛效应在世界上的多个城市都在上演,其预防措施包括加强环境绿化以及减少车辆污染排放、人类活动也要适可而止。

城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素,造成城市“高温化”。

城市热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,是城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快,城市建筑群、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率,使得城区储存了较多的热量,并向四周和大气中辐射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿,这种现象称之城市热岛效应。

城市热岛效应的危害

一方面,大量污染物在热岛中心聚集,浓度剧增,直接刺激人们的呼吸道粘膜,轻者引起咳嗽流涕,重者会诱发呼吸系统疾病,尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病,死亡率高,如英国伦敦在1952年12月份,因为这个原因死亡4000余人。

第二方面,大气污染物还会刺激皮肤,导致皮炎,甚而引起皮肤癌。有的物质如铬等,若进入眼内会刺激结膜,引起炎症,重者可导致失明。汞的含量较多,可损害人的肾脏,引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。

第三方面,长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等,给城市人们的工作和生活带来说不尽的烦恼。


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