雾霾与城市热岛效应和对人类活动的影响.doc

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1、成绩中国农业大学课程论文（2014-2015学年春季学期）论文题目：雾霾与城市热岛效应和对人类活动的影响课程名称：动物生态学任课教师：李德文班　　级：试验121学　　号：1202050106姓　　名：乔宇鑫雾霾与城市热岛效应和对人类活动的影响摘要：随着雾霾日益严重，人们对雾霾现象也日益关注，本文分析雾霾的成因以及与城市热岛效应的关系来进一步探讨防治雾霾的思路。关键字：雾霾城市热岛效应一、雾霾的成因雾霾是雾和霾的混合物，早晚湿度大时，雾的成分多。白天湿度小时，霾占据主力，相对湿度在80%到90%之间。其中雾是自然天气现象，空气中水汽氤氲。虽然以灰尘作为凝结核，但总体无毒无害；霾的核心物

2、质是悬浮在空气中的烟、灰尘等物质，空气相对湿度低于80%，颜色发黄。[1]雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。那么，雾霾到底是如何形成的？雾霾的形成一般认为有以下几点：一是这些地区近地面空气相对湿度比较大，地面灰尘大，地面的人和车流使灰尘搅动起来;二是没有明显冷空气活动，风力较小，大气层比较稳定，由于空气的不流动，使空气中的微小颗粒聚集，漂浮在空气中;三是天空晴朗少云，有利于夜间的辐射降温，使得近地面原本湿度比较高的空气饱和凝结形成雾。四、汽车尾气是

3、主要的污染物排放，近年来城市的汽车越来越多，排放的汽车尾气是雾霾的一个因素;五、工厂制造出的二次污染;六、冬季取暖排放的CO2等污染物。二、城市热岛效应的成因城市热岛效应或称热岛现象，是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。无论从早上到日落以后，城市部份的气温都比周边地区异常的高，并容易产生雾气。这个现象的发现，是由于人造卫星的出现，使我们得以利用人造卫星从高空以红外线拍摄地球。我们从红外线的影像发现了照片中的城市地区的温度有着很明显的差异，看起来城市部份就好像在周边地区的一个浮岛，故称之为热岛。城市热岛效应的主要成因是因为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、

4、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。其次就是人为因素的人工热源：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。此外，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；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

5、收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。三、城市热岛效应与雾霾从成因来看，城市热岛效应与雾霾息息相关，那么雾霾与城市热岛效应谁才是最终的“罪魁祸首”？要想知道两者的关系，就要先了解污染源的走向。首先是最大的污染源——工厂。十多年前，我们的工厂大多在城市里，规模有限，污染有限。后来，有人说工厂放在城里污染城市，所以就搬到郊区。实际上工厂搬到郊区以后，除了规模扩大以外，排污监管也有意无意的放松了。如下图所示，失去监管的废气大量排放，将随着热力环流重新聚集到城市。由于废气的比重一般比空气重，所以从低空回流到城市中的污染物无法随着空气气流上升，从而停留下来，悬浮在城市中，久聚不

6、散。一些城市处在更大规模的大气环流系统中，强风会经常性扰乱“城市热岛环流”，从而使该城市大多数时候体会不到大气污染的危害，比如：上海、深圳，一旦它们偶然出现“静稳”天气，污染物就会迅速地大量聚集。[3]另一些城市处在小型盆地中，受到地形限制。很少有强气流扰乱“城市热岛环流”，使这种雾霾聚集效应更加明显，比如：西安、兰州，这些城市会经常性、长时间出现“静稳”天气，从而受到雾霾的严重困扰。这也是雾霾难以处理的原因之一，雾本身不是污染，但产生雾的大气环境处于比较稳定的状态，空气中的污染物不易向外扩散，造成集聚效应，会使污染越来越重。同样，城市污染物在低气压、风小的条件下，与低层空气中的水汽

7、相结合，也会加重雾霾程度。这种“静稳”天气在无风的季节使得雾霾层很长时间停留在城市上空，造成这些城市长时间的阴霾，又反过来加重城市热岛效应，造成进一步污染。四、雾霾和城市热岛效应的危害雾霾对人们出行造成一定影响，但更重要的是对人体健康造成的危害。雾霾加上工业废气、汽车尾气、空气中的灰尘、空气中的细菌和病毒等污染物，附着于这些水滴上，可能会引起急性上呼吸道感染（感冒）、急性气管支气管炎及肺炎、哮喘发作，诱发或加重慢性支气管炎等。特别是小孩呼吸道鼻、气管、支气