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

天平牌WQG-11型号水银温度计22支，精确至0.1℃

风向标兼风速仪5台自制百叶箱11个

2.1.2测量方法

2.1.2.1 测量地点

在杭州市区内选定了11个较具代表性的测量点（如下图）：城市阳台、天杭小学、庆春广场、丰乐桥、朝晖五区、紫荆花园、曙光路、曲苑风荷、玉皇山下、灵隐、绿城育华、各测量点均选择在阴处，以避免阳光直射对温度测量造成影响。并与最近主干道路的距离都在15m以上，以避免局部交通对较大范围内热岛分布分析造成影响。

2.1.2.2 测量时间布局

在24小时内进行18次测量，以下为测量时间点

6:00至20:00，每小时测量一次；即6:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00

20:00至次日6:00每2小时测量一次。即22:00 24:00 次日2:00 次日4:00 2.1.2.3 测量方式

在测量时提前五分钟准备仪器，提前三分钟开始感应，在整点时进行读数。每个测试点都分别在1.5m高度用电子气象数据收集器和水银温度计温度和湿度分别进行了测量并加以记录，部分测点在1.5m高度使用风向风速测量仪对风向，风速进行了测量并

加以记录。其中，温度的测量结果以修正后的水银温度计的读数为准，湿度测量结果以电子气象数据收集器的读数为准。各仪器的最终数据均已消除器差。

由于测量点较少，不能够全面细致地反映出杭州市区热岛的分布，本文所使用的数据还包括10个位于杭州市市区内的自动站测点同时测得的数据，这些数据由杭州市气象局提供。

2.2测量结果（见附录）

三、数据分析

3.1.1 气温日变化

各测点数据折线图

各点气温变化趋势基本相同，气温也相近，最高温度出现在下午2点左右，最低气温出现在0时到4时之间。曲院风荷可能因受西湖水体的影响，最高温度较低。 3.1.1.1考察期各测点气温各时次均值的变化

荷下

华

8月15日白天的平均温度高于30℃，在16日0：00左右下了一场阵雨，使高温有所

缓解。

3.1.1.2各测点要素气温差异分析

3.1.1.2.1曲院风荷

曲院风荷靠近西湖，处于生态区，总体气温比平均值低。这体现了植被与水体的影响3.1.1.2.2 灵隐

灵隐处于生态区，周围植被较多，气温基本在平均值之下。这体现了植被的影响。

3.1.1.2.3 绿城育华

绿城育华的测点靠近柏油马路，空旷，遮蔽物少，受太阳直射较多，气温波动较大，同时高于平均值。这体现了下垫面材料和太阳直射的影响。

3.1.1.2.4丰乐桥

该测点靠近马路，受汽车影响较明显，大理石地面。该测点的气温变化基本与平均值相同，但受一些热源影响（如汽车、大理石地面），气温略高。这体现了下垫面材料的影响。

3.1.1.2.5曙光路

该测点附近有大片树荫，空气湿度较大。树荫避免了大量的太阳直射，使得此测点的温度变化较平均值波动要小。这体现了植被的影响。

3.1.1.2.6各测点要素气温差异的影响因素

根据以上5个比较有特征的测点的分析，我们总结出以下5个对气温有较大影响的因素：

1）太阳直射——太阳直射处气温的平均值较高，早晚温差较大

2）下垫面材料——比热较小的材料（如大理石）可作为热源放出热量，使气温偏高

3）植被——由于植被的蒸腾作用和乔木的遮蔽作用，有植被处平均气温较低，气温变动较小

4）水体——由于水的比热较大，可使区域气温变化减小

5）汽车——汽车作为热源使车流量较大的路段和时间段气温较高，气温的波动性增大针对这些因素，我们提出的意见是“少开汽车，多种树”。

3.1.2 湿度均值变化

湿度与温度表现的特征基本相似，在白天，特别是日照最强烈的几个小时，空气十分干燥。午夜的阵雨使湿度值上升。

3.1.3气压变化（丰乐桥）