关于城市热岛效应的初步探究

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1、关于城市热岛效应的初步探究林麟(建筑环境与设备工程011230117)扌商要：由于工业及城市化的快速发展，全球气候变暖造成的城市环境质量恶化对人们的生活造成了极大的影响。分析和评价城市热岛效应已成为当前城市气候与环境研究的重要内容之一，本文就城市热岛效应的成因及影响进行了分析及说明，并对其改善方法做了进一步的探究。就下垫面在不同情况下的差异及其对城市热岛的影响进行了剖析，并进一步从住宅小区的微气候方面对城市热岛进行探究说明。关键词：城市热岛效应城市下垫面反射率微气候一、城市热岛效应的定义城市热岛效应(Ur

2、banheatislandeffect)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。二、城市热岛效应的形成因素形成城市热岛效应的主要因素有城市下垫面、人工热源、水气影响、空气污染、绿地减少、人口迁徙等多方面的因索。(%1)城市下垫面的影响1、城市下垫而的定义下垫面(underlyingsurface)是指与大气下层直接接触的地球表面。大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气

3、层的下垫面。它包括地形、地质、土壤、河流和植被等，是影响气候的重要因索之一。而城市下垫面即城市人气底部与地表的接触面。2、对热岛效应的影响因素分析城市下垫面在对城市热岛效应形成的影响因素中，城市下垫面特征变化的影响不容忽视。由于城市地表对于辐射的吸收、发射、反射，能量的转化，空气污染物和降水的截获，风速等都冇影响。因此，研究城市下垫面特征变化对气象环境的影响不可缺少。在城市，口然的地表被人为地表所替代，使得其具有低反照率、高粗糙度，对地表热通量产生很大的影响，使得城区的近地而温度比郊区的温度高出2—10°

4、C,产生城市热岛效应。3、城市下垫面在近、远郊的不同之处由于城市中心及近、远郊地表结构以及植被分布的不同，由此形成的下垫面也不同。利用对沥青、水泥、裸地和草地等4种城市下垫而地表温度的2年观测资料，系统分析了4种城市下垫面地表温度年变化特征及其影响因素，建立了地表温度模拟模型。主要结果：(1)4种城市下垫面FI平均温度、R最高温度、F1最低温度的年变化特征总体与气温一致，不同卜•垫面间温度茅异在夏半年均大于冬半年。(2)沥青、水泥、裸地和草地的日平均温度、H最高温度全年均高于气温,以沥青最强，水泥次之，裸

5、地和草地较弱，日最低温度与气温差杲不大，表明典型城市下垫面对大气具有一定的加热作用。(3)总云量、F1平均相对湿度、F1照时数等气象因子对4种下垫面温度的影响较大，云量总体上对地表以降温作用为主，相对湿度则相反。总云量和口平均相对湿度对裸地和草地等透水性下垫而温度变化影响较大。可由此推测，随着地表面口然植被的增加，下垫面对城市气温升高的影响减小。若近郊植被分布情况少于远郊，则近郊的下垫面对城市热岛的影响大于远郊，反之则相反。4、采用低反射率的卜•垫面对城市热岛有什么不好的影响在太阳照射下，墙壁、屋顶、路而

6、形成较为复杂的反射而，太阳辐射经过多次反射,使得在受射面上吸收的次数增多，因此被反射的能量就减少了。这就意味着城市地表对于太阳辐散的吸收增多，有利于热岛的形成。采用低反射率的下垫面会使城市气温升高，恶化城区环境。Sailor在分析城市反照率的增加对城市热岛的影响时发现，如果反照率增加0.14将有助于降低夏季的高温1.5°CoTaha、Civerolo、Nowak等研究发现，城市下垫面对于近地面温度和空气污染有很重要的影响，如果增加城市植被覆盖和减少城区温度有助于减少空气污染。所以住宅小区采用高反射率的地面

7、铺装能降低小区温度，改善小区空气质量,改善住宅区微气候。(%1)大气污染物的影响城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动，都会产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等大气污染物，这些物质可以大量地吸收环境屮热辐射的能量，产生众所周知的温室效应，引起大气的进一步升温。(%1)人工热源的影响工厂生产、交通运输以及居民生活都需要消耗各种燃料,把大量的废热排放到城帀大气中。随着经济快速发展,城市化进程的加快、人口、生产、交通集中,在工业生产、家庭炉灶、内燃机等方面消耗能源的同吋,废热排放增多，使城市区域增加许多

8、额外的热量输入。(%1)水汽的影响除了绿地能够有效缓解城市热岛效应之外，水面、风等也是造成城市热岛的因素。城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下犁层、因而对风的阻力壇大，风速减低，热量不易散失。在风速小于6m/s吋，可能产生明显的热岛效应，风速大于11m/s时，下垫层阻力不起什么作用，此吋热岛效应不太明显。水的热容量大，在吸收相同热量的情况下，升温值最小，表现出比其他下垫而的温度低；水而蒸发吸热，也可降低水体的