什么是热岛效应

什么是热岛效应
什么是热岛效应

什么是热岛效应

一个地区的气温高于周围地区的现象。城市热岛效应就是一种城市气温比郊区高的现象。随着城市规模的迅速扩大,城市的热岛效应越来越明显。而它的形成,一方面是在现代化的大城市中,除了数百万人日常生活所发出的热量,还有工业生产、交通工具散发的大量热量。另一方面,城市的建筑群和柏油路面热容量大,反射率小,能有效地储存太阳辐射热。据估算,城市白天吸收储存的太阳能比乡村多80%。到了晚上,城市降温缓慢,因此夏季前半夜便仍感闷热。城市热岛效应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"。热岛效应不仅使城市的气候发生了变化,还带来严重的污染,成为影响城市环境质量的重要因素。近些年,随着城市建设的高速发展,热岛效应也愈发明显。

概括起来,城市热岛的形成主要有四个原因:

首先,是人工建筑物的影响,如混凝土、柏油路面以及各种建筑墙面。这些人工建筑物吸热快而热容小,在相同的太阳辐射条件下,其表面温度明显高于绿地和水面。

其次,是城市大气污染。城市中机动车辆、工业生产及人群活动产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉尘等,这些物质可以吸收环境中热辐射的能量,产

生众所周知的"温室效应",从而引起大气的进一步升温。

第三,是人工热源的影响。日益增加的工厂、汽车、空调、冰箱等人工排热器在消耗掉大量能源的同时,还在不停地向外"倾泻"着热量,使城市的"体温"一再升高。

四,是城市绿地和水体的减少。随着城市中建筑、广场和道路的大量增建,绿地、水体等自然因素却相应减少,吸热少了,缓解热岛效应的能力自然就被削弱了。

杭州城热岛效应的调查与分析

杭州学军中学 组长 杜怡兰(高二9班) 组员 张翎(高二5班)、陈瀚文(高二12班)、叶显爵(高二5班) 第一执笔 杜怡兰 指导老师 :杭州市青少年活动中心 科技总辅导员 施泽民

杭州城热岛效应的调查与分析 [内容摘要] 2010年8月我们四人参加了杭州少年科学院组织的,以城市“热岛效应”为主题的城市小气候科考活动,一个多星期以来,考察测量了杭州的气温、气压、湿度等气候指标。我们组主要针对几个气温的日变化规律及其影响因素做出分析,画出了反映杭州高温季节的最热点分布的热地图。在活动中我们学会了气象观测和气温分析并提出降低热岛效应的建议。 [关键词]气温测点分析 一.序论 1.1考察背景、意义、目的 近年,全球气候变暖日趋加剧,杭州等“火炉城市”夏季炎热也日益加重。为了研究城市热岛效应的具体表现和原因,本研究小组于2010年暑期参加了由杭州少年科学院组织的杭州青少年城市小气候科考活动,活动以城市“热岛效应”为主题,多人协作同步在杭州城市的多个监测地点进行连续24个小时不同时间节点的气温、湿度、风向及风速等气象因子测量,通过对热岛区域及周围环境状况的相关分析,得出杭城热岛效应形成的可能原因与机理,继而从这些原因和机理出发,提出减缓杭城热岛效应问题的方法与思路,以期对城市规划设计和创建宜居环境提供一定的参考。 1.2概念阐述 城市热岛效应:指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高,加之空气污染物多, 能吸收较多的太阳能,有大量的人为热进入空气;另一方面又因建筑物密集,不利于热量扩散,形成高温中心,并由此向外围递减。 热地图:就是指高温分布图。因为考察期间正处在夏季高温阶段,为形象地描述所测地区的高温分布状况,使用“热地图”名称描述。 二、实地测量 2.1实验设计 2.1.1实验器材 ZOGLAB牌DSR-TH电子气象数据收集器8个 DeltaTRAK电子气象数据收集器3支

上海“城市热岛效应”变化趋势的研究

上海“城市热岛效应”变化趋势的研究 上海市储能中学赵佳依 摘要 从多年的上海市、区县气象站哨观测资料分析来看,上海城市的热岛效应十分显著。通过对比分析位于广场地区的原六十二中学近20年的气温数据和其他观察站近40年的观测资料,探讨了上海城市热岛效应强度在时间、空间上的变化趋势与特点,得到了绿化工程可以有效削弱城市热岛效应的增长势头,但其不可避免地包含着区域气温变化所带来的波动的结论,为上海生态城市建设提供了一定得参考价值。 关键词城市热岛效应气温绿地 一、绪论 城市热岛效应是英国化学家Lake Howard(1772~1864 年)通过对城市中心区和临近地区城镇气温的观测比较后于 1820年提出。此后,已有数以千计的有关城市气候的论文发表。近年来,城市市区-—城市郊区气温差异扩展的趋势已被证明,在少于一万人人口的小城镇中亦能在长时间温度记录中探测到城市热岛的存在。学者Karl等对美国历史气候观察网的资料分析后认为,平均而言,城市化进程可以影响造成约 0.06 ℃(1901-1984 年)的城乡气温差异。当然,这一个热岛效应结论仅仅是针对1901年到1984年这一段时间中的美国城市而提出的。 在我国,学者周淑贞、束炯、桑建国、李朝颐等,先后对城市热岛效应及形成机制进行了多方面的研究。邓莲堂(2001)指出,城市绿化面积、城市规模的大小、建筑物密度、城市地表形态等(这些我们认为是城市化指标)是影响城市区域气候特征的最主要的内在因子。与此同时,加速变化中的全球性气候大背景更是给城市区域气候的变化研究带来了复杂性。城市热岛效应作为城市气候最显著的特点之一,它也在不断地变化之中。所以,城市热岛效应既受到城市化进程的影响,也受到全球气候变化大背景的作用。更多的学者倾向于前者即城市化进程对于城市热岛效应的作用更为强烈。中国气象局北京城市气象研究所的郑祚芳、刘伟东等人2006年发表论文时提到,不断加速的城市化进程对城市气候有着深远的影响。城市化过程带来的最显著变化是使城市下垫面状况发生改变 ,城市密集的人口分布和汽车保有量的不断增加 ,加剧了城市热量排放 ,导致城市热岛现象的出现 ,已经并将继续对城市气候产生影响。 上海是我国最大的工商业城市,其发展速度之快在我国首屈一指。 90 年代以来,随着上海城市建设的进一步发展、城市化进程的推进以及人口的迅速增长,再加上全球范围的气候变化,上海的城市热岛又有了新的变化。上海的经济发展异常迅猛 ,全市GDP(国内生产总值 ) 的年均增长连续十多年超过 10 % ,城市建设也大幅发展。与上海城市发展有密切联系的城市热岛效应的变化情况如何呢 ?未来一段时间又会呈现怎样的变化趋势呢?本文利用近二十年人民广场地区的气温资料、近三十年全市各个主要气象观察站的气温数据,进行年际的比较以及相互的对比,来比较真实地讨论上海城市热岛效应在时间、空间两方面的变化,并分析了绿化面积该因子对上海城市热岛效应的作用,试图为上海城市生态建设提出有意义的建议。

缓解热岛效应的低吸热路面功能指标同步测试方法

湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划 项目申报表 项目名称: 缓解热岛效应的低吸热路面功能指标同步测试方法 学校名称长沙理工大学 学生姓名学号专业性别入学年份金明201210010431 道路工程男2012 左瑞芳201214020113 道路工程男2012 谭欣201224050413 电气工程及其自动化男2012 郑伟201209020110 道路工程男2012 指导教师钱国平职称教授项目所属 一级学科 580 一、学生曾经参与科研的情况 (1)项目组成员2013年3月均加入长沙理工大学“绿色交通环保小组”,开始参与相关交通环保领域的科研工作,本项目组金明目前担任“热环境”分组负责人。 (2)2013年6月项目组成员参与指导老师承担的交通运输部应用基础研究项目“湿热地区环保耐久型路面养护功能层设计及其功效评价”课题前期工作的前期材料使用效果初步测试和理论分析。 (3)申请项目依托“公路养护技术国家工程实验室”,以及教育部、交通部和湖南省多个研究平台基地,项目组成员2013年7-8月暑假期间在其实习,熟悉了本项目研究需要的全部仪器设备的使用,为本项目的开展奠定了基础。 (4)2013年12月项目组申报的“缓解城市热岛效应的新型道路铺装材料开发及其效能技术评价”获长沙理工大学学生科技项目立项研究。 (5)项目组成员组成合理,骨干成员参与了多个科技项目及赛事,熟悉了科技工作流程,获得挑战杯选拔赛(校内)二等奖1项,全国高等学校土木工程专业本科生优秀创新实践成果三等奖1项。

二、指导教师承担科研课题情况 (1)交通运输部应用基础研究项目“湿热地区环保耐久型路面养护功能层设计及其功效评价”,项目负责人。 (2)广东省交通厅科技项目“汽车尾气绿色降解的高效环保型路面研究及应用示范”,项目负责人。 (3)国家自然科学基金重点项目“沥青路面结构设计的若干基础理论问题研究”,技术负责人。 (4)国家自然科学基金项目“考虑空间分布形态的沥青混合料流变特性及性能试验”,项目负责人。 (5)广东省交通厅重大科技项目“南方水敏感区高速公路路面径流污染规律与防治对策研究”,项目负责人。 三、项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题 3.1项目研究和实验的目的 在全球气候变暖和高速城市化的大背景下,世界上许多城市都出现了高强度的城市热岛效应,城市热环境质量日趋恶化等现象,极大地影响着城市生态环境和城市居民的日常生活。城市地表结构物是城市热岛效应的主要影响因素之一,而路面作为最主要的城市地表结构物对城市热岛效应的影响尤为显著。其主要是通过路面热传导、路表热辐射和热对流3种方式作用于路表及环境的温度场,从而影响城市热岛效应,而道路对热岛效应影响强度大小主要取决于道路材料的吸热储热能力、路表的反射率、道路结构的导热率、道路走向、路网密度及路幅宽度等方面。 因此,针对我国城市道路存在的严重的热环境问题和城市“热岛效应”越来越严重的现象,开展具有降温效果显著、成本低且施工方便等优点的沥青路面太阳热反射涂层及沥青路面结构的研究,从沥青路面吸热行为、太阳热反射涂层的降温机理及路面结构的热传导研究着手,主动探寻并采取相应的技术措施和试验研究。 城市道路交通作为城市热岛效应的主要影响因素之一,分析其热环境的影响、提高路面表层材料对热辐射的放射率、增强道路结构对热辐射的传导并且用相应指标评价体系来评价其路面对热辐射的贡献就显得尤为重要,也是缓解及解决城市热岛效应的重要渠道之一。因此,研究一种可以很大程度上模拟真实环境的低吸热路面的功能指标定量测量装置及方法,以便分析新型低吸热路面降温效果的优劣。本项目研究和实验的目的:

城市环境物理--热岛效应

城市热岛效应 学号:1263136125 姓名:亓鸣班级:城规2012 摘要:从城市热岛效应概念入手,寻找其特征,探究热岛效应的形成原因和对城市环境的影响。随着城市化的发展热岛效应越来越广泛,要以合理有效的措施尽量降低热岛现象带来的影响。 关键词:城市热岛效应;影响;措施 引言:夏天在城市生活中会感觉到酷暑难耐,但是要是来到乡村有凉风吹来顿时使你觉得清爽透骨。为什么会出现这样的现象呢?因此,我们有必要走进“城市热岛效应”。 1.城市热岛效应 1.1城市热岛 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,就像是突出海面的岛屿,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。通俗地讲就是城市中的气温高于周边郊区的现象,它反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在城市热岛效应。热岛效应已成为城市气候最明显的特征之一。城市化的加速和城市人口急剧膨胀导致的热岛效应,使大气污染加剧、城市环境恶化,给居民的生活和生存带来了极大的危害。城市热岛最早见之于科学记载的,可能是1818年英国出版《伦敦气候》。作者L·赫华德对城市气候的两大发现,就是伦敦市中心气温比郊外高(各月平均分别高0.5℃—1.2℃),以及城乡温差夜间比白天大。随着世界各地城市的发展和人口的稠密化,“城市热岛效应”变得日益突出。 1.2城市热岛的形成原因 据现有的资料分析可以看出,世界上几乎所有城市都存在热岛效应的现象,因此城市 热岛效应是城市化的产物。下面通过城市与郊区的对比来详细分析热岛效应形成的原因: (1)城市化进程的不断发展,建筑物的高度、密度不断增大,人工铺装的路面和广场也越来越多,城市内的绿化相对减少了,这个立体化的下垫面层能过比较去吸收更多的太阳 辐射能,这是形成热岛的基本条件。 (2)城市立体化下垫面层比较去自然下垫面层的热容量要大,白天城市的得热量贮存 在下垫面层中的那一部分要比郊区多,使得在日落之后城市下垫面层降温速度要比郊区小。在夜间,城市因有热量补充,湍流显热交换的方向,仍然是地面提供热量给空气。郊区因为地面冷却快,有接地逆温层出现,湍流的热交换的方向是空气向地面输送热量,这是形成城市热岛的另一重要原因。 (3)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中热辐射的能量,产生众所

北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析

第11卷第1期2006年1月气候与环境研究Climatic and Enviro nmental Research Vol 111 No 11J an 12006 收稿日期 2004209201收到,2005203210收到修定稿 资助项目 北京市自然科学基金8042012作者简介 谢庄,女,1938年12月出生,学士学位,正研级高工,主要从事气候变化和短期气候预测研究。 E 2mail :xiezhuang108@1631com 北京城市热岛效应的昼夜变化特征分析 谢 庄 崔继良 陈大刚 胡保昆 北京市气象局,北京 100089 摘 要 利用最新获取的1998年3月~2001年12月北京地区自动站资料,对北京城市热岛效应进行了细致、完整的研究。选取城区的官园站和郊区密云站的气温差作为城市热岛效应强度指标。在验证了资料可靠性的基础上,研究了热岛强度昼夜变化的年、季、月及日变化特征,以及几种极端天气事件的逐时及平均热岛强度的变化,最后制作了连续3年的月平均逐时热岛强度变化的三维立体图。关键词 城市热岛效应 极端天气事件 昼夜变化 文章编号 100629585(2006)0120069207 中图分类号 X16 文献标识码 A The Annual ,Seasonal and Monthly Characteristics of Diurnal V ariation of U rban H eat Island Intensity in Beijing XIE Zhuang ,CU I Ji 2Liang ,C H EN Da 2Gang ,HU Bao 2Kun B ei j ing Meteorological B ureau ,B ei j ing 100089 Abstract At first the reliability of data coming f rom automatic meteorological observing station was verified.Then the annual ,seasonal and monthly characteristics of urban heat island intensity (U HI )were studied.The 32di 2mension diagram was made.Finally ,the hourly U HI of 4kinds of extreme weather events were also specially inves 2tigated. K ey w ords urban heat island effect ,extreme weather event ,diurnal variation 1 引言 人类活动影响着气候,尤其是由于工农业排放的二氧化碳、甲烷等温室气体,可能导致全球性气候增暖。另一些人类活动,如城市化则改变了局地气候。因此全球增暖和城市气候两者都已成为当今大气科学的热点课题。城市气候研究中, 城市热岛效应(简称U H I ,下同)是中心研究论题之一,它直接影响城市的建筑、交通、住房乃至人们的日常生活。U HI 是否也是全球增暖的重要因子?这是学术界一直关注和寻求解答的问题, 在5次IPCC (联合国政府间气候变化委员会)关 于气候变化的科学评估报告中对U HI 都有专门叙述。由于有着长记录的测站都在城市,因此人们怀疑全球增暖可能并非来自温室气体效应,而是来自U H I ,这就促使了对U H I 的研究。深入研究表明,因为U HI 局限在不大的局部地区,它对全球和半球的气温增加的贡献是十分有限的,估计在1900~1999期间对全球和半球陆地气温序列 的影响不超过0105℃[1] 。 20世纪90年代对全球增暖的研究,阐明了夜 间增温大,白天增温小,导致日较差减小的特征[2,3],即发现了最高最低气温的非对称变化的事

城市热岛效应研究进展

城市热岛效应研究进展 (S7 城市气象精细预报与服务) 白杨,王晓云,姜海梅,刘寿东 (南京信息工程大学,南京,210044) 摘要:随着城市规模的高速发展和城市人口的急剧膨胀,城市下垫面结构的急剧变化和城市人为热排放的迅速增加所引起的城市热岛效应已逐渐成为严重影响城市人居环境和居民健康的重要因素。城市热岛效应研究已成为城市气候和区域气候研究中的热点问题。本文综述了城市热岛的概念,概括阐述了城市热岛的形成主要受城市下垫面改变、人为热排放、自然植被以及区域气候的影响,重点介绍了地面气象资料观测法、遥感监测法和边界层数值模式模拟法三种城市热岛效应的研究方法并总结了前人研究进展和主要成果。发现由于对城市热岛效应的分析和研究不够完善和深入,分析热岛的方法存在天然的缺陷,城市下垫面本身具有的复杂性,科学的研究方法没有与高科技的监测分析手段相结合,导致解决问题的措施不全面、不彻底或者过于简单化和表面化。在方法上,传统方法局限于宏观大尺度范围内分析城区和郊区的热岛关系,而从微观小尺度上研究的较少。目前的城市热岛研究一般侧重于单纯的城市大气环境问题,内容比较局限,后期的模拟在城市边界层下部的研究较少。另外由于近地层非均一下垫面的复杂性和不完整性给数值模拟带来了一定困难。最后,本文总结了城市热岛效应研究中的难点问题并展望了未来的发展方向。基于城市热岛效应的研究现状,应当注意在开发利用新技术的同时,不忽视传统检测手段的使用,结合空间遥感技术和边界层模拟的技术,形成4S(即RS遥感技术,GPS全球定位系统,GIS地理信息系统,EIS 环境信息系统)技术的多平台多尺度综合应用体系。在研究尺度上,不能只研究热岛效应在大尺度、中尺度下对城市气候的影响,还应研究其在全球气候改变后受到的影响,其热力和动力作用对全球气候变化过程的作用。 关键词:城市热岛;城市气候;研究进展

17 城市热岛效应-高考地理倒计时100天小专题100例

高考地理小专题——热岛效应 典型例题一:阅读图文资料,完成下列要求。 湖陆风是指在沿湖地区,由于陆地和湖泊的热力性质差异引起温度差异,导致风向出现昼夜变化的一种地方性天气现象。下左图示意我国洞庭湖流域局部区域。 (1)岳阳市夏半年湖陆风比较典型,请用“→”完成该地夜晚湖陆风热力环流图(上右图)。 (2)随着岳阳城市规模的不断扩大、热岛效应的增强,分别说明沿岸地区湖风和陆风强度的变化特点。(3)说明图中山区乱砍滥伐对图示区域雨季防洪带来的不利影响。 参考答案: (1)画图略(逆时针) (2)随着岳阳城市规模的不断扩大,城市热岛效应增强,市区气温升高;白天,岳阳与洞庭湖的温差增大,湖风增强;夜晚,岳阳与洞庭湖的温差减小,陆风减弱。 (3)水土流失加剧,河湖泥沙淤积加重,湖泊调蓄洪水功能减弱;植被截留地表径流能力减弱,地表径流汇流速度增快,河水快速上涨,洪水的频次和强度增加。 典型例题二:阅读材料,回答下列问题。 材料一上海市快速发展的城市化,造成明显的城市热岛效应。热岛强度是表示热岛效应的重要指标,用城市和郊区的气温差值表示,图 1为1961~2015年上海市热岛强度的变化图。

材料二上海市是我国著名的制造业中心,图 2为该市主要制造业基地分布示意图。“1+6”大都市圈包括上海、苏州、无锡、南通、宁波、嘉兴、舟山,总面积2.99万平方千米,总人口约5 400万,该都市圈正努力打造60~90 min交通圈,形成“同城效应”。 (1)城市热岛是指____的现象,图1中1961~2015年上海热岛强度变化特征为____,____、_____是解决城市热岛的重要措施。 (2)图2中上海制造业基地分布的特点为____,目前该市正在对制造业进行转型升级,应采取的措施有____。(3)上海与周边城市形成“同城效应”,其依据的条件是____,对人们生活带来的影响有____。 (4)2016年崇明岛撤县设区,迎来发展新机遇,未来将建设成为国际生态岛,请你就“协调城市化发展与建设国际生态岛”这一话题,提出合理化建议。 参考答案: (1)城市中心区域的气温明显高于外围郊区波动上升保护并增大城区的绿地、水体面积;建设通风廊道;调整能源结构;控制市中心人口密度。 (2)沿江、沿海、沿交通线分布加大技术创新,打造品牌;延长产业链,优化产品结构,提高附加值;

海绵城市评价指标

尊敬的网民: 您好,您好,您咨询海绵城市评价指标细项的有关材料已收悉,现答复如下: 1、为系统推进海绵城市建设,落实重点建设任务,按照科学性、典型性及体现地方特色的原则,在充分考虑海口发展水平的基础上,依据《关于推进海绵城市建设的指导意见》[国办发(2015)75号]中海绵城市建设要求,参考相关规划成果,确定了海口市海绵城市建设的五项分项目标及22项指标,五项分项目标具体表述为:水生态全面恢复、水环境显著改善、水资源适度利用、水安全充分保障、制度建设完备,具体指标如下表。

表3-1海口市海绵城市建设指标体系目标 目标序号指标2020年2030年备注 水生态 1 年径流总量控制率≥70% ≥70% 《国务院办公厅关于推进海绵城市建 设的指导意见》(国办发〔2015〕75 号)要求70%的降雨就地消纳和利用。 2 海绵城市达标面积比 例≥20% ≥80% 《国务院办公厅关于推进海绵城市建 设的指导意见》(国办发〔2015〕75号) 要求2020年,城市建成区20%以上的面 积达标;到2030年,城市建成区80%以 上的面积达标。 3 内河水系生态岸线比 例≥40% ≥50% 《海绵城市绩效考核与评价指标》要 求:在不影响防洪安全的前提下,对 城市河湖水系岸线、加装盖板的天然 河渠等进行生态修复,达到蓝线控制 要求,恢复其生态功能。 4 绿地率41% 45% 参考《海口市城市绿地系统规划》 5 地下水位地下水水位下降趋 势得到明显遏制,平 均降幅低于历史同 期《海绵城市绩效考核与评价指标》要求 6 城市热岛效应热岛强度得到缓解。参照《海绵城市绩效考核与评价指 标》。 水环境7 水环境质量优于IV类 标准达到Ⅲ 类标准 参照《海绵城市绩效考核与评价指 标》。 8 雨水径流污染控制 (年径流污染总量控 制率)≥50% ≥60% 参照《海绵城市绩效考核与评价指 标》。 9 合流管网年溢流次数≤12次参照《海绵城市绩效考核与评价指标》水资源10 污水再生利用率≥20% ≥30% 《海绵城市绩效考核与评价指标》要 求污水再生利用率不低于20%,《国家 生态园林城市标准》、《中国人居环境 奖评价》要求再生水利用率≥

海绵城市热岛效应生成机制与植物配置缓解方法

海绵城市热岛效应生成机制与植物配置缓解方法 发表时间:2019-07-31T10:11:50.230Z 来源:《城镇建设》2019年第9期作者:程琳钰[导读] 加大城市热岛效应研究,对改善人民居住环境,改善城市生态系统,实现城市可持续发展等具有十分重要的意义。合肥市市政设计研究总院有限公司,安徽合肥 230000摘要:随着我国城镇化的加速,生态治理与防护已成为城市规划的主要研究内容之一。其中,城市热岛效应是目前面临较为严峻的问题之一。城市热岛效应是指随着城镇化的加速,城市区域内的气温高于郊区气温的现象。热岛效应是城市化的结果,使得城区年平均气温与郊区相差较大。随着城市化进程的加快,以及全球变暖的影响,城市热岛效应越来越强烈,对人们的生产生活产生的影响也越来越大。 因此,加大城市热岛效应研究,对改善人民居住环境,改善城市生态系统,实现城市可持续发展等具有十分重要的意义。 关键词:海绵城市;热岛效应;植物配置缓解 前言 海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容,是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现,也是今后中国城市建设的重大任务。 1.海绵城市的作用 1.1减少城市内涝 海绵城市本质上是一种生态环境的优化建设,让城市的水系可以有所增加,进而让城市绿化得到充分改善,提高城市的渗水能力,让城市利用自身的生态手段,在降雨量大的时期,让雨水及时在城市中下渗,避免内涝对广大居民产生影响。 1.2保护城市自身水资源 现阶段,城市人口呈现明显增长趋势,导致城市用水面临着一定的紧张局面,而且随着水资源污染以及浪费现象变得更加严重,城市用水陷入一定的困境。海绵城市能够营造出更加合理的生态环境,让污水得到迅速净化,减少污水对生态的影响,让城市的生态得到更好的改善,使城市清洁度得到有效提升。海绵城市对城市本身就具备的水源有着一定的保护作用,将以往以排为主的方式进行了转变,海绵城市并不是对雨水进行排放,而是有选择性地吸收和过滤。 2海绵城市热岛效应生成机制 2.1城市硬化地面的持续扩大 在城市建设过程中,不断增加的城市硬化地面存在非常高的热导纳、热导率以及热容量。同时,硬质地面使得地表水的蒸腾量极具减少,这样就难以将地球表面相应热量及时的发散出去。长期持续过程中,城市地表的热量不断累积,导致地表面温度上升。 2.2人为各种活动产生大量热量 城市当中的工业生产、日常生活、商业以及交通运输都是重要的热量来源。同时,在城市化不断发展当中,人口聚集、车辆增多、生产设备大量增加等速度都要比热能转化的实际效率要高,使城市热量难以及时散发,造成城市温度持续上升,这一现象在温度较高的季节尤为明显。 2.3热环境的承载力下降 随着城镇化建设,大量水系和绿地被填埋和破坏。植被具有持续消耗热量功能和强大的蒸腾作用,能够实现热量的有效消耗,此外植物对于地表的覆盖也能够遮挡阳光直射地面,减少地面对于热辐射的吸收量,同时植物的间隙目睹能够进行区域微气候的调节,因此,被破坏了绿地和水体的城市对于热环境的承载力将产生巨大影响。 3.海绵城市热岛效应缓解 3.1透水铺装对热岛效应的缓解作用 透水铺装相较于混凝土沥青路面,减少了城市硬化地面比例,透水铺装中的水分在蒸发过程中带走了空气中的大量热量。蒸发的水蒸气还增加了空气湿度,进一步降低热量,缓解了城市热岛效应。利用热岛强度评估指标,对比传统模式与海绵规划方案在热岛强度上的差异,研究发现海绵城市措施中的绿色屋顶、下凹绿地和透水铺装能够在一定程度上缓解热岛强度。透水铺装可以在一定程度上减缓热岛效应。海绵城市通过透水铺装代替混凝土沥青等硬化铺装,可以减少城市硬质下垫面的比例,同时海绵城市建设模式中的水体、绿地等冷源面积的比例增加共同缓解了热岛效应。 3.2海绵城市绿色设施对热岛效应的缓解作用 绿色设施(如图2所示)不仅影响城市区域尺度气候条件,而且直接影响到周边的热环境条件,通过改善城市下垫面的热属性,从而达到缓解热岛效应的效果。研究表明植被覆盖度与温度存在明显的负相关关系,即植被覆盖程度越低,温度越高,反之亦然。海绵城市的绿色设施通过生态滞留设施、下凹式绿地、绿色屋顶等技术手段,可以大大增加绿化面积,而绿化率的提高可以明显改善城市热环境。首先,植物可以通过蒸腾作用吸收大量的热,还可以通过光合作用吸收空气中的二氧化碳,抑制温室效应,释放氧气,从而达到降温的效果。其次,绿地中的水体比热容较大,可以控制温度快速升高。

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