城市热岛效应评估技术指南(第1版)

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热岛效应名词解释

热岛效应名词解释

热岛效应名词解释热岛效应是指在城市或城市化地区中,由于建筑、人口和人为活动的增加,导致地表温度比周围乡村地区更高的现象。

这种现象一般发生在夏季,尤其是在炎热的夜晚。

热岛效应是城市气候研究中的一个重要概念,对城市规划和管理具有重要意义。

它是由多种因素共同作用造成的。

首先,城市中大量的建筑物和人口会产生大量的热量,这些热量会被吸收并储存在建筑物和人造表面中。

其次,城市地表被大量的混凝土、沥青和石块等建筑材料所覆盖,这些材料具有较高的热容量和辐射性,使得地表温度升高。

再次,城市中的空间狭小且建筑密集,导致阴影的减少,阳光直接射到地表上,增加了地表的照射热量。

此外,城市中的炎热风暴水排放、空调和汽车尾气等也会增加周围环境的热量。

热岛效应带来了许多负面影响。

首先,它会导致城市气温升高,使得夏季城市更加闷热,增加人体不适感和疾病发病率。

其次,高温还会增加城市能耗和电力需求,加重空调负荷,导致能源消耗和碳排放的增加。

同时,热岛效应还会影响城市的气象条件和大气环流,增加空气污染和雾霾的形成。

此外,热岛效应还会导致降水的减少,增加干旱和水资源短缺的风险。

为了减轻热岛效应的影响,可以采取一系列的措施。

首先,可以增加城市绿化覆盖率,种植大量的树木和植物,以增加蒸腾作用和提供遮阴。

其次,可以利用高反射率和低导热性的建筑材料,减少建筑物和地面的热吸收。

同时,可以通过合理的城市规划和布局,增加阴影和通风通道,减少阳光直射。

此外,还可以推广使用节能型空调和低碳交通工具,减少热岛效应的源头排放。

此外,对于已经存在的城市,可以通过改善建筑的绝缘性能和增加水体景观等措施,减轻热岛效应的影响。

综上所述,热岛效应是城市热环境中不可避免的一种现象,对城市环境和居民健康带来了许多负面影响。

采取相应的措施,减轻热岛效应的影响是当前城市规划和管理亟需解决的问题。

1—2章

1—2章

(一)绪论1.1城市热岛的研究背景城市热岛就是一种城区温差产生的现象。

19世纪初期,是英国科学家在对london市城区温度和周边农村的温度在同一个时间段的对比不同所产生的现象。

在温度曲线图上,城市中心的气温比较高,郊区的气温比较低,产生一种像岛屿的现象,所以被人们形象地称为城市热岛。

以后的100多年,各国学者研究也发现了类似现象。

地球系统包含大气圈、岩石圈、水圈、生物圈等多圈层内部和圈层之间千变万化的地质、物理、化学、生物等作用过程和相互制约,地球上全部的活动过程都是互相控制的现象,伴随着温度热量的变化,和温度有非常之相关的关系。

伴着全球气候温度的急速上升,无论是大气还是海洋的温度都已经及速度的变化,这一现象大大加深了世界的广泛集中的研究地表温度是地表区域热异常的直接表征与体现,遥感作为一种快速检测地表温度的有效手段,它以高信息量、高精度以及受地面条件影响小等优点能够实时监测地表区域热异常。

本文以地表温度反演为基础,并从城市热环境与地表区域高温热异常两个方面着手,开展红外遥感地表热异常监测方法研究。

本文选用了1991至2010年,多达20年的南京夏季landset数据地表温度产品,结合地表比辐射率值的计算的,地表温度反演landset数据得到的1991至2010年南京夏季地表温度,通过不同年份之间的遥感影像和温度等级差对比,温度反演状态来分析南京城市热岛的时空变化特征和热岛区域总的面积的变化情况.1.2城市热岛的研究意义在城市中,热岛效应—Urban Heat Island Effect, 简称(UHI)。

显示了城市化的发展过程,是一种让城市的气温高于城市边缘的外围郊区温度的一种普遍的现象。

在近地面大气等温线图上可以看出郊区中空旷的地区气温变化非常小,如一片平静的海面,而城市中心区则是一个相对比的高温区,就好像屹立在海面上的丘陵,而这个丘陵就代表高温的城市区域图像的反映,我们把它命名为城市热岛效应。

城市热岛效应

城市热岛效应

城市热岛效应英文名称:Urban Heat Island Effect, 简称UHI。

热岛效应的定义:热岛是由于人们改变都市地表而引起小气候变化的综合现象,是都市气候最明显的特点之一。

由于都市化的速度加快,都市建筑群密集、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,并向四周和大气中幅射,造成了同一时刻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,人们把这种现象称之为都市热岛效应热岛效应的释义:在近地面等温线图上,郊区气温相对较低,而市区则形成一个明显的高温区,如同露出水面的岛屿,被形象的称之为“都市热岛”。

都市热岛中心,气温一样比周围郊区高1℃左右,最高可达6℃以上。

在都市热岛作用下,近地面产生由郊区吹向都市的热岛环流。

都市热岛增强空气对流,空气中的烟尘提供了充足的水汽凝聚核,故都市降水比较多。

对欧美许多大都市研究发觉,都市降水量一样比郊区多5%~10%。

热岛效应的特点热岛强度有明显的日变化和季节变化。

日变化表现为夜晚强、白天弱,最大值显现在晴朗无风的夜晚,上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。

季节分布还与都市特点和气候条件有关,北京是冬季最强,夏季最弱,春秋居中,上海和广州以10月最强。

年均气温的城乡差值约1℃左右,如北京为0.7~1.0℃,上海为0.5~1.4℃,洛杉矶为0.5~1.5℃。

都市热岛可阻碍近地层温度层结,并达到一定高度。

都市全天以不稳固层结为主,而乡村夜晚多逆温。

水平温差的存在使都市暖空气上升,到一定高度向四周辐散,而邻近乡村气流下沉,并沿地面向都市辐合,形成热岛环流,称为“乡村风”,这种流场在夜间尤为明显。

都市热岛还在一定程度上阻碍都市空气湿度、云量和降水。

对植物的阻碍则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。

原则上,一年四季都可能显现都市热岛效应。

然而,对居民生活和消费构成阻碍的要紧是夏季高温天气下的热岛效应。

城市热岛效应的成因分析及减缓措施

城市热岛效应的成因分析及减缓措施

城市热岛效应是指在大都市中,由于人口密集、道路多、植被少以及其它因素造成的气温显著高于周围地区的一种特征。

主要原因有三:
1. 建筑物吸收太阳能。

大量的建筑物会阻止太阳光直射到街道上,而这些建筑物会吸收太阳能并把它们储存下来,使得街道上的气温升高。

2. 污染物影响大气对流。

由于工业生产、机动车尾气以及其它方式造成的大量废弃物会逐步形成一层“保护性”的大气覆盖,这样便减少了天然水分子之间所形成的对流作用,使得街道上不再有新鲜风来凉快街道。

3. 硬化地表影响雨水径流。

随着都市化进程加快,人们将原始土壤覆盖为无法吸入雨水的人工材料如水泥、装修板之类,使得雨水无法正常径流而留存地表上并加剧都市中低位区域内郁闷感。

减轻和应对这一效应有三方面采取如下减轻措施:
1. 实施“生态修复”工作, 采取适当方式, 如树立乡村风情树, 植树造林, 进行生态修复;
2. 针对不合规定的老旧住宅, 进行升级装修;
3. 对公共场所(如学校)进行园艺装修;
4. 构想"天然海"理念, 多采用天然海(如田园风光)作为郊野公园;
5. 针对不合规定老旧住宅, 进行升级装修;
6. 对诸如学校之内公共地方(例如: 教学区)进行园艺装修;
7 . 多采用天然海 (例如田园风光 )作为郊野公园 ;
8 . 精心勘测 , 精心勾勒 , 精心打造 " 未来 " 飞舞之乡 ;。

城市热岛效应总结

城市热岛效应总结

城市热岛效应总结1. 简介城市热岛效应(Urban Heat Island Effect)是指城市和其周边地区相比,城市地区温度较高的现象。

城市热岛效应是城市化进程中产生的一个重要问题,对城市的环境和人类健康产生了重大影响。

本文将对城市热岛效应的定义、成因、影响以及缓解措施进行总结和分析。

2. 成因城市热岛效应主要由以下几个因素引起:2.1 城市化进程城市化进程是城市热岛效应的根本原因之一。

随着城市化的推进,城市面积不断扩大,建筑物、道路和其他人工结构不断增加。

这些人工结构的热容量较小,导致热量难以扩散,从而提高了城市内部的温度。

2.2 气象要素气象要素也是城市热岛效应的重要原因之一。

光照、湿度、风力等气象要素的变化会影响热岛效应的强度。

尤其是在夏季,阳光直射地面,城市表面的热量吸收增加,导致温度升高。

2.3 城市材料城市建筑和材料的选择也会对城市热岛效应产生影响。

某些建筑材料具有较高的热容量和热导率,能够吸收并储存更多的热量。

这些材料的使用会增加城市表面的热量吸收和辐射。

3. 影响城市热岛效应对城市和人类健康产生了多方面的影响:3.1 气候变化城市热岛效应会加剧全球气候变暖的趋势。

城市的高温和低湿度环境会导致气温升高,进而影响城市和周边地区的气候。

3.2 能源消耗城市热岛效应会导致城市内部温度升高,从而增加了冷却和空调需求,进一步增加能源的消耗。

这对城市的能源供应和环境保护提出了挑战。

3.3 空气质量城市热岛效应还会对空气质量产生影响。

高温和低湿度环境会加剧污染物的扩散和化学反应,使空气质量恶化,对人们的健康造成威胁。

4. 缓解措施为了减轻城市热岛效应的影响,可以采取以下措施:4.1 城市绿化增加城市绿化面积是缓解城市热岛效应的有效途径。

植被可以通过蒸腾作用降低环境温度,并提供阴凉和调节空气湿度的作用。

4.2 构建绿色屋顶绿色屋顶是指在建筑物屋顶种植植被,形成一个绿色的生态层。

绿色屋顶能够吸收和消散热量,减少建筑物的冷却需求,同时提供一个良好的生活和工作环境。

热岛效应名词解释

热岛效应名词解释

热岛效应名词解释热岛效应(UrbanHeatIsland,UHI)是指城市及其周边地区温度比周边农村地区高的现象。

随着城市化进程的加速,热岛效应已成为城市环境问题中的重要因素之一,对城市生态、气候与人类健康产生了深远影响。

热岛效应产生的原因热岛效应产生的原因与城市的地理、气象、建筑等因素有关。

首先,城市的地理位置决定了城市周边通常是农村地区,而农村地区较为开阔,树木绿化较多,土地利用方式不同于城市,因此农村地区更容易散热。

而城市则因为建筑物、道路、汽车等人工设施的增加,导致城市地表的热量积累,使得城市温度比周边地区高。

其次,城市的气象条件也是热岛效应的重要原因。

城市地表的热量积累导致城市气温升高,进而影响城市大气层的温度、湿度和风速等气象要素。

这些气象要素的改变会影响城市周边的气象环境,进而影响到城市周边的生态环境。

最后,城市的建筑环境也是热岛效应的重要原因。

城市建筑物的材料、形状、高度等对城市地表温度的影响较大。

例如,城市高层建筑物的阴影效应会导致地面温度降低,而建筑物的反射效应会使得地表温度升高。

热岛效应的影响热岛效应对城市环境、气候和人类健康产生了深远的影响。

首先,热岛效应会导致城市内部的温度升高,进而加剧城市的热浪现象。

热浪天气对人类健康产生巨大影响,会导致中暑、心脑血管疾病等疾病的发生。

其次,热岛效应会影响城市的生态环境。

城市内部的温度升高会影响城市内部的植被生长、水循环等生态系统,从而影响城市内部的生态环境。

此外,热岛效应也会影响城市周边的生态环境,如影响农作物的生长等。

最后,热岛效应也会影响城市的气候。

城市内部的气温升高会影响城市周边的气象环境,从而影响到城市的气候。

这种气候变化会影响到城市内部的经济、社会和生态发展。

热岛效应的缓解措施为了缓解热岛效应产生的影响,需要采取一系列措施。

首先,可以通过增加城市内部的绿化率来降低城市内部的温度。

绿化可以增加城市内部的植被覆盖,从而使得城市内部的太阳辐射被吸收而不是反射,从而减少城市内部的温度升高。

城市热岛比例指数标准

城市热岛比例指数标准

城市热岛比例指数标准
城市热岛比例指数是用于评估城市热岛效应的指标,这个效应通常指的是城市中的气温较周围农村或郊区地区更高的现象。

城市热岛比例指数通常没有明确的国际标准,但它可以根据研究的具体需求和数据可用性来计算。

通常情况下,城市热岛比例指数可以采用以下方式计算:
1.温度差异测量:首先,需要测量城市中心区域的气温和城市周
边农村或郊区地区的气温。

这些温度通常在特定的时间点(例
如,白天和晚上)测量。

这可以通过气象站或遥感卫星数据来
获取。

2.计算差异:计算城市中心的气温和周边地区的气温之间的差异。

通常,这是城市热岛效应的度量标准,可以用摄氏度或华氏度
表示。

3.计算比例指数:将城市中心的气温差异除以周边地区的气温差
异,得到城市热岛比例指数。

这个指数通常是一个无单位的比
值,表示城市中心相对于周边地区的温度升高的程度。

城市热岛比例指数的值越高,意味着城市中心的温度相对于周边地区的温度升高越明显。

这个指数可用于研究城市热岛效应的强度和变化,并帮助城市规划者和环境科学家更好地理解和应对这一现象。

需要注意的是,城市热岛效应受到许多因素的影响,包括城市的大小、形状、建筑密度、植被覆盖、交通状况等。

因此,城市热岛比例指数只是城市热岛研究中的一个指标,通常需要结合其他数据和研
究方法来全面了解城市热岛效应的特点。

这些具体方法和标准可能会根据研究的具体领域和目的而异。

城市热岛效应的科学解释

城市热岛效应的科学解释

城市热岛效应的科学解释城市热岛效应(Urban Heat Island Effect,UHIE)是一种现象,表现为城市地区的温度显著高于周围乡村地区。

这种现象不仅影响当地的气候,还对人们的生活质量、能源消耗及环境产生深远影响。

本文将深入探讨城市热岛效应的科学解释,包括其成因、影响及应对措施。

1. 城市热岛效应的成因城市热岛效应的形成主要与城市的物理特征、建筑设计及人类活动有关,具体可归纳为以下几个方面:1.1 材料特性城市中普遍使用的建筑材料如混凝土、沥青和砖石等具有较高的热容量和导热性。

这些材料在白天气吸收大量的太阳辐射,到了晚上却又缓慢释放热量,从而导致城市地区的气温比周边乡村地区更高。

1.2 绿地缺失相对于乡村地区,城市中的绿地和水体面积较小。

植物通过蒸腾作用散发水分,降低周围气温,因此,缺乏绿地会导致城市温度上升。

此外,城市中树木数量的减少也直接影响了降温效果。

1.3 人类活动城市中的人类活动,如工业生产、车辆排放和空调使用等,都会释放大量的热量和废气。

这些活动产生的热量累积在城市环境中,加剧了热岛效应。

1.4 城市布局城市建筑的密集程度和高度也会影响局部气候。

在高楼大厦之间,热量无法有效散发,形成了“热岛”的高温区域。

2. 城市热岛效应的影响城市热岛效应不仅对气候造成影响,还对生活环境和人类健康有着直接的影响:2.1 健康问题高温会对人的健康产生显著影响,加剧心血管疾病、呼吸系统疾病的发生风险。

而老年人和儿童等特殊人群则更为脆弱,容易受到高温的威胁。

2.2 能源消耗由于城市温度上升,空调等降温设备的需求急剧增加,随之带来的是能源消耗的大幅提升。

这不仅增加了居民的经济负担,也加重了对环境的影响。

2.3 气候变化长期的城市热岛效应可能加剧地区乃至全球的气候变化。

城市的高温现象会导致降雨模式变化,影响水资源的分配与利用。

3. 应对城市热岛效应的措施为了缓解城市热岛效应,各国和地区采取了一系列的措施,这些措施基于减少热源、增加绿地和改善城市设计等方面:3.1 增加绿地和植被通过建设公园、屋顶花园和垂直绿化等方式,增加城市中的植被覆盖率,能够有效降低城市的温度。

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图 4.1 城市热岛效应评估工作流程图
4
4.2 资料收集与处理
资料收集主要包含社会资料和气象资料两部分。 社会资料需要通过开展调研、 收集相关文献数据来获取。气象资料主要从气象数据库获取,但自动气象站资料 需要对观测站点环境进行现场勘查, 基本观测站资料需要了解观测站的搬迁和资 料的历史延革等。 站点数量城区气象站至少需要 5 个,郊区气象站至少需要 2 个, 最好按不同方位各选 1-2 个。 (1)社会资料 项目承担方应到各有关部门进行调研,收集社会资料。收集资料主要包括市 政规划资料、城市绿地面积、水域面积、城市人口、能耗排放资料、车辆数量、 GDP 数据以及城市周边环境相关数据等,这些资料尽可能细化到区一级,便于分 析热岛强度的空间分布和时间变化等方面问题。通过社会调研收集资料,加深对 评估工作的感性认识,有利于分析城市热岛成因,提出减缓城市热岛强度的合理 性建议。 社会资料收集主要包含以下内容:
2
3 术语和符号
3.1 术语
(1)霾 非降水、沙尘暴、扬沙、浮沉、吹雪、雪暴、雾等现象对视程的影响,大量 的细微粒子均匀地浮游在空中,使水平能见度在 5.0km 及以下的空气混浊现象。 (2)高温天气 日最高气温达到或者超过 35℃作为高温天气的标准。 日最高气温是指百叶箱 中离地面 1.5 米高处的温度表或温度计量得的当天最高空气温度。 (3)城市生态环境 城市生态环境一般是指人类这一特定的生物体在城市这一特定空间的各种 生态条件的总和,是一个既包括自然生态条件、又包括社会、经济、技术等条件 的一个广泛的范畴。
3.1 术语 ............................................................................................................................. 3 3.2 符号 ............................................................................................................................. 3
2 编制依据
(1) 《中华人民共和国气象法》 , 2000 年 1 月 1 日施行 (2) 《国务院关于加快气象事业发展的若干意见》 (国发〔2006〕3 号) , 国务院 2006 年 1 月 12 日印发 (3) 《气候可行性论证管理办法》 (中国气象局令第 18 号) ,2009 年 1 月 1 日施行 (4) 《气象灾害防御条例》 (中华人民共和国国务院令第 570 号) ,2010 年 4 月 1 日施行。 (5) 《关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》 (国办发 〔2011〕33 号) (6) 《中华人民共和国环境影响评价法》 ,2003 年 9 月 1 日施行 (7) 《国家园林城市标准》 (建城〔2010〕125 号) (8) 《城市规划编制办法》 (建设部令第 146 号) ,2006 年 4 月 1 日施行。 (9) 《中华人民共和国城乡规划法》 (中华人民共和国主席令第 74 号) ,自 2008 年 1 月 1 日起施行 (10) 《城市用地分类与规划建设用地标准》(GBJ137-90) ,1991 年 3 月 1 日施行
3.2 符号
∞ 灰霾
H t 城市热岛强度(℃) Ts 郊区气温(℃)
Tc
城区气温(℃)
4 工作流程
城市热岛效应评估工作流程主要包括立项论证、资料收集、资料处理、热岛 强度计算分析、热岛效应影响分析、热岛效应成因分析、措施建议、编写评估报 告等环节。其工作流程简图如 4.1 所示。
4.1 立项论证
根据城市气候业务服务发展需要或业主提出的需求,召开项目立项需求分 析会。召开会议前,项目承担方需要明确开展该项工作的目的意义以及现有的 工作基础,并了解国内外相关工作的进展情况;对项目的实施要有基本思路和
宋丽莉(中国气象局公共气象服务中心) 中国气象局预报与网络司 中国气象局公共气象服务中心
编写单位
广东省气候中心


1 总则............................................................................................................................ 1
5 城市热岛效应评估报告编写提纲.......................................................................... 14
附件 1:分裂窗算法反演地表温度计算步骤............................................................... 15
4 工作流程.................................................................................................................... 3
4.1 立项论证 ..................................................................................................................... 3 4.2 资料收集与处理 ......................................................................................................... 5 4.3 城市热岛强度计算 ..................................................................................................... 6 4.4 城市热岛强度评估 .................................................................................................... 9 4.4.1 城市热岛强度评估指标.......................................................................................... 9 4.4.2 城市热岛强度历史变化评估方法........................................................................ 10 4.4.3 热岛效应对城市环境及生活的分析内容..............................................................11 4.4.4 减缓城市热岛效应的对策与建议......................................................................... 12
资料收集
文献资料、社会资料、气象资料
资料处理
资料分类、校审、筛选、统计
热岛强度 计算分析 结果合理
结果不合理 热岛强度等级确定
影响分析
分析热岛效应对城市生态生活环境影响

成因分析
结合社会调研资料分析热岛效应形成原因
措施建议
结合文献资料、城市发展规划提出合理建议
完成评估报告
编写评估报告、征求意见、修改审定,资料归档
1
以人为本原则。 城市热岛效应及其引发的城市气候变化关系到城市的宜居环 境,与市民生活和健康密不可分。因此,城市热岛效应评估要与人的宜居环境紧 密联系起来。 早期介入原则。城市热岛效应评估虽然是以气候监测事实为依据,但预评估 工作应尽可能在城市规划编制的初期介入, 把预评估结论融入到规划或城市环境 治理中,真正体现“防重于治“的城市科学发展理念。 可操作性原则。城市热岛效应评估工作涉及不同学科、专业、行业,应当在 充分调研和征求各方意见的基础上,尽可能选择简单、实用、经过实践检验可行 的评估方法,使评估结论在城市规划和城市公共服务中具有较强的可操作性。
2 编制依据.................................................................................................................... 2 3 术语和符号................................................................................................................ 3
1.1 编制目的 ..................................................................................................................... 1 1.2 适用范围 ..................................................................................................................... 1 1.3 编制原则 ..................................................................................................................... 1
3
预期成果,并形成会议论证的初步方案。论证方案一般包括需求分析、评估内 容、技术路线、预期成果等几方面。城市热岛效应评估主要涉及到市政、规 划、园林、环保等部门,因此会议需要邀请多部门参加,广泛收集意见。 在确定项目立项之后,需要与对方签署合同。项目合同应包含项目名称、 项目地点、项目工作内容、工作成果、甲方责任和权力、乙方责任和权力、服 务费用和付款方式、违约责任、保密协议、不可抗力、合同期限、合同的修改 及补充、诉讼条款、通知与送达、联系人以及其他需要明确的事项。需要注意 的是,在甲方责任和权力一栏中,应明确需要甲方提供的基础资料类型、格式 以及期限,如果由于甲方基础资料提供日期后延,乙方评估结果提交时间也应 要顺序后延。 立项论证 需求分析、开会论证、签署合同
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