“热岛效应”和“雨岛效应”

“热岛效应”和“雨岛效应”

“热岛效应”和“雨岛效应”

人类活动对气候的影响,在城市气候中表现得最突出。城市人口集中,工厂、汽车、家庭大量地消耗能源,除了造成大气污染外,还释放出废热进入大气。这种人为释放的热量,使城市的年平均气温比郊区可高出0.5°C~3°C,甚至更多。这使城市在温度的空间分布上,犹如一个温暖的岛屿,称为“热岛效应”。“热岛效应”加剧了空气的对流运动,使城市上空容易形成阵雨,城市鳞次栉比的建筑物,阻碍移动的空气前进,产生和加剧空气的上升运动,增加城市雨量,高大的建筑物甚至能使产生降水的“天气系统”—静止锋等停顿下来,延长下雨时间。加上城市的烟尘远远多于郊区,城市大气中能凝结成雨滴的凝结核远比郊区多,使城市更容易成云致雨。城市的雨量不仅比郊区多,而且暴雨也多于郊区,称为“雨岛

效应”。

“雨岛效应”是如何形成的呢?专家解释称,大城市高楼林立,空气循环不畅,

加之盛夏时节,建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放,使城市上空形成热气流,热气流越积越厚,最终导致降水形成:“大城市大气环流较弱,由于城市热岛所产生的局地气流的上升有利于对流性降水的发生、发展,城区空气中凝结核多,大核(如硝酸盐)存在时有促进暖云降水作用,同时城市的下垫面粗糙度大使其降水雨系减慢,延长城区降水时间。以上因素共同作用,就会形成‘雨岛效应’。”

美国方面的研究证实,大城市及其下风向“雨岛效应”明显。由于“雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时,这样易形成大面积积水,甚至形成城市区域性内涝。

城市热岛效应的产生原因

杨巧巧环境科学2134122115 城市热岛效应的产生原因:(1),是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、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。 (2)人工热源的影响。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。 (3)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。 (4)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。这些物质会吸收下垫面热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步升温 干岛效应与湿岛效应的产生原因 城市干岛:城区由于下垫面粗糙度大(建筑群密集、高低不齐),又有热岛效应,其机械湍流和热力湍流都比郊区强,通过湍流的垂直交换,城区低层水汽向上层空气的输送量又比郊区多,这两者都导致城区近地面的水汽压小于郊区,形成“城市干岛”。 城市湿岛:到了夜晚,风速减小,空气层结稳定,郊区气温下降快,饱和水汽压减低,有大量水汽在地表凝结成露水,存留于低层空气中的水汽量少,水汽压迅速降低。城区因有热岛效应,其凝露量远比郊区少,夜晚湍流弱,与上层空气间的水汽交换量小,城区近地面的水汽压乃高于郊区,出现“城市湿岛”。 混浊岛效应: 它是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”;而尘埃等混浊物恰哈是云层中的水汽变成降雨所最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,增加了雨量。此外,由于市区建筑物集中、高大,使风速在此大为减弱,强雨带等天气系统在市区上

什么是城市热岛效应

什么是城市热岛效应 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)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。 基本简介 城市热岛效应(The Urban Heat Island Effect)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。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C,甚至更多。夏季,城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C以上。此外,城市密集高大的建筑物阻碍气流通行,使城市风速减小。由于城市热岛效应,城市与郊区形成了一个昼夜相同的热力环流。城市白天和黑夜的热岛效应[1] 晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比郊区可高2℃,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天

明显,是城市气候最明显的特征之一。 来源与发展 20世纪初,英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。热岛效应近年来,随着城市建设的高速发展,城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先,是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、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。 另一个主要原因是人工热源的影响。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。 当然,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。这些物质会吸收下垫面热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步升温。 热岛效应原则上,一年四季都可能出现城市热岛效应。但是,对居民生活和消费构成影响的主要是夏季高温天气下的热岛效应。为

城市热岛效应

城市热岛效应 科技名词定义 中文名称:城市热岛效应 英文名称:urban heat island 定义: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。 所属学科:生态学(一级学科);城市生态学、生态工程学和产业生态学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)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。 简介 英文名称 The Urban Heat Island Effect 热岛效应

城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)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。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C,甚至更多。夏季,城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C 以上。此外,城市密集高大的建筑物阻碍气流通行,使城市风速减小。由于城市热岛效应,城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比郊区可高2℃,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天明显,是城市气候最明显的特征之一。 编辑本段来源与发展 20世纪初,英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。 热岛效应 近年来,随着城市建设的高速发展,城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先,是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、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。另一个主要原因是人工热源的影响。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。当然,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。这些物质会吸收下垫面热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步升温。 热岛效应

热岛效应产生的原因

热岛效应产生的原因 晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比郊区可高2摄氏度,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天明显,是城市气候最明显的特征之一。 气候条件是造成城市热岛效应的外部因素,而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三:一是城市与郊区地表面性质不同,热力性质差异较大。城区反射率小,吸收热量多,蒸发耗热少,热量传导较快,而辐射散失热量较慢,郊区恰相反;二是城区排放的人为热量比郊区大;三是城区大气污染拖物浓度大,气溶胶微粒多,在一定程度上起了保温作用。 大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大,它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上宛,白天它大大地削弱了太阳直接辐射,城区升温减缓,有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗,起到保温作用,使城市比郊区“冷却”得慢,形成夜间热岛现象。从城市气象规划设计出发应考虑: (1)要保护并增大城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。 (2)城市热岛强度随着城市发展而加强,因此在控制城市发展的同时,要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区,常形成气温的高值区。 (3)如北京市位于平原中部,三面环山。由于山谷风的影响,盛行南、北转换的风向。夜间多偏北风,白天多偏南风。因此,在扩建新市区或改建旧城区时,应适当拓宽南北走向的街道,以加强城市通风,减小城市热岛强度。 (4)减少人为热的释放,尽量将民用煤改为液化气、天然气并扩大供热面积也是根本对策。 城市热岛效应(Urbanheatisleffect)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。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C,甚至更多。夏季,城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C以上。此外,城市密集高大的建筑物阻碍气流通行,使城市风速减小。由于城市热岛效应,城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。 近年来,随着城市建设的高速发展,城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先,是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、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。

城市热岛效应专题(2张)

城市热岛效应专题 城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象,热岛强度是用城市和郊区两个代表性观测点的气温差值来表示。读图“北京热岛强度四季平均日变化示意图”,据此完成1 ~3题。 1.热岛效应最强的季节是 A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季 2.夏季一天中热岛效应最强的时间段是 A.6:00--8:00 B.10:00--12:00 C.12:00--16:00 D.22:00--4.:00 3.减弱北京市热岛效应的主要措施有 ①增加绿化面积②机动车限行③冬季利用地热采暖④道路铺设渗水砖 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ (2016·马鞍山质检)城市热岛已成为21世纪人类面临的最重要问题之一。图甲为北京市城区与郊区地表温度的季节变化,图乙为北京市热岛效应四季的强度和空间范围遥感图像。读图完成4~5题。 4.图乙中与北京市春、夏、秋、冬四季热岛对应正确的是( ) A.a、b、d、c B.a、c、b、d C.d、c、a、b D.c、d、b、a 5.图乙d中出现低温冷岛现象的原因最有可能是( ) ①该季节郊区植被覆盖率高,白天升温慢②该季节郊区地表裸露干燥,白天升温快③该季节城区污染物多,白天对太阳辐射削弱作用强④该季节城区污染物扩散快,白天对太阳辐射削弱作用少A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

热岛强度是指中心城区气温比郊区高出的数值,下图示意北京市不同季节热岛强度逐时分布,读图完成6-7题。 6.关于北京市热岛强度的逐时变化,说法正确的是() A.5时~8时,市区均温最高 B.午后2时左右,气温最高,对流旺盛,热岛效应最明显 C.15时~22时,市区升温显著 D.22时~次日7时,城市热岛环流最强 7.关于北京市热岛强度季节变化的说法正确的是() A.春季丰富的降水降低了城市热岛强度 B.受上班人流、车流影响,各季节热岛强度在早上7时前后均达到高峰值 C.秋季多大风,城市热岛强度较小 D.冬季低温,人为释放热造成热岛效应最明显 热岛强度是市中心与郊区两个代表性观测点的气温差值,能准确反映“热岛效应”的变化状况。“冷岛效应”原指干旱地区夏季时,绿洲、湖泊气温比附近沙漠低的一种局部温凉的小气候现象。目前城市也在广泛开展这方面的研究。读图,完成8-10题。 8.北京城市热岛效应最显著的季节为() A.春季 B.夏季 C.秋季D.冬季 9.图中①处出现了北京市区夏季午后的“冷岛”现象,可能是因为此处布局了() A.住宅区B.公园C.商业区D.农田

城市热岛效应的论文

城市热岛效应 摘要: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。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,也是全球变化研究的重要方面。本文剖析了城市热岛效应的成因及危害,并从当前城市热岛效应的现状出发探讨了改善城市生态环境,减低热岛强度的对策。 关键词:城市热岛效应,气候变化,人类活动,成因及措施 一、引言:城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。 近年来,我国城市夏季伏天日气温在35℃以上的天数逐渐增多。据报道,2005年夏季,我国中东部和内蒙古中西部、新疆大部日最高气温高于或等于35度的日数一般在5天以上,其中华北南部、黄淮中西部、长江中下游大部及新疆东部、内蒙古西部、福建大部、广东北部、广西东部等地普遍持续高温10-15天,河北南部、山西南部、河南北部、安徽西北部、浙江大部、江西中北部等地达16-25天,很多城市日气温频频刷新当地气象纪录[1]。城区高温化得背后就是越来越严重的城市热岛现象。针对上述现象,本文就以城市热岛产生的原因和改善措施作初步探讨。 二、热岛效应形成的原因 2.1.城市下垫面性质改变 由于城市“水泥森林”的发展,改变了下垫面的性质,同时也改变原有的自然地面的面积比例。城市建筑物和道路的材料改变了地表热交换和大气动力学特征,更易吸收大量热辐射,致使夜晚红外辐射的热量相应增多,如果这种建筑物贯穿于整个城市则可使城市上空温度升高。另外,城市由于参差不齐的建筑物,

城市热岛效应的成因分析及影响

城市热岛效应的成因分析及影响 改革开放以来,我国城市化进程明显加快,目前已经进入到高速城市化的起飞线上,随之而来的城市环境污染问题也日益严重,其中的城市“热岛效应”作为这些环境问题中的典型代表有着重要的研究意义。 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”城市热岛效应,通俗地讲就是城市化的发展,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。在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高6℃甚至更高,形成高强度的热岛。此外,城市密集高大的建筑物阻碍气流通行,使城市风速减小。由于城市热岛效应,城市与郊区形成了一个昼夜相同的热力环流。 可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。因此,一年四季都可能出现城市热岛。但是,对于居民生活的影响来说,主要是夏季高温天气的热岛效应。 这些年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热容量低,热传导率高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比郊区可高2℃,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天明显,是城市气候最明显的特征之一。 城市热岛效应的成因 全球变暖的气候条件是造成城市热岛效应的外部因素,而城市化才是热岛形成的因。近年来,随着城市建设的高速发展,城市热岛效应也变得越来越明显。一般认为城市热岛效应是由以下几个原因造成的 首先,是受城市下垫面特性的影响。城市有大量的人工构筑物,如混凝土、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。城市拥有大量的人工构筑物,其道路及建筑物的成分多为水泥、柏油、钢筋混凝土、砖石和金属等,这些材料都是吸热能手,它们具有热容量大、导热率高的特点,能吸收大量的热辐射。据资料显示,它们所占的面积约为70%~80%E 。另外,这些材料大多较郊区绿地的颜色深,对太阳辐射的吸收率较大,能吸收更多的热量。郊区土地有大量植被覆盖,植物的蒸腾作用可以带走热量,使温度不会太高。例如在夏天,当草坪温度为32℃、树冠温度为3O℃左右时,水泥铺成的地面的温度就可达到57℃,而柏油铺成的马路的温度更可以高达63 度。 另一个主要原因是人工热源的影响。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。城市人为热即人类活动产生的废热,城市大量的人为热释放引起城市地区局部升温,对城市热岛的形成起着十分重要的作用。弛等将人为热源分

“城市热岛效应”形成原理及有效应对措施 (原创)

1.城市建筑蓄热对“城市热岛效应”的影响原理 以建筑连片面积达1000平方公里的某大城市为例,有1000万人口、400万辆汽车,汽油的燃烧值是3.45*10^7J/L,按每辆轿车每天行驶50公里,每天耗油量4升计算,每辆轿车每天的燃烧值为38kwh,400万辆,总散热量为15200万kwh=1.52亿kwh。 人体散热功率以100w计算,1000万人,一天的散热量为: 100W×24h×1000万=2400万kwh=0.24亿kwh。 太阳辐照地面,每平方米功率高达0.8-1kw,辐照1平方公里地面的太阳能功率为100万kw,1000平方公里的太阳能功率为10亿kw,一天晒10小时,可形成100亿kwh热量。 从总热量来说,人体和汽车释放的热量加在一起,也仅相当于太阳辐照热量的1/50,太阳辐照地面形成的热量,远高于城市汽车、人体释放的热量。 一般认为是城市下垫面变化造成了“城市热岛效应”,太阳辐照地面形成的热量是如何因城市下垫面变化导致“城市热岛效应”的呢? 本课题人员在进行建筑隔热等建筑热工学原理研究过程中,发现:以一般日照每天所能达到的传热厚度计算,不同材料单位面积的蓄热量相差几十倍、上百倍。

首先通过在BEED建筑热工节能软件的传热延迟时间计算,得到在同样的日照条件下,不同材料的传热厚度,在此基础上,根据所得到的传热系数,计算同样时间内的传热量,就可以得到不同材料在达到同样传热量时的各自厚度,在此基础上计算蓄热量,见下表: 材料在日光照射下的传热时间和传热厚度计算 日光照射墙体,按表面升温20℃计算传热,在延迟时间之前,传热被墙体吸收形成为蓄热,墙体传热量计作零。超过延迟时间后,并且达

专题二 城市热岛效应

专题二城市热岛效应 城市是人口、商业、工业、交通高度集中的区域,由于人类的活动和工业生产排放出大量的热量,使城市气温比周围郊区气温高,这一新现象就称为“城市热岛效应”。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。 城市热岛效应(Urbanheat island effect)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。 晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比郊区可高2℃,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天明显,是城市气候最明显的特征之一。 从城市气象规划设计出发应考虑: (1)要保护并增大城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。 (2)城市热岛强度随着城市发展而加强,因此在控制城市发展的同时,要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区,常形成气温的高值区。 (3)如北京市位于平原中部,三面环山。由于山谷风的影响,盛行南、北转换的风向。 夜间多偏北风,白天多偏南风。因此,在扩建新市区或改建旧城区时,应适当拓宽南北走向的街道,以加强城市通风,减小城市热岛强度。

城市热岛效应

城市热岛效应成因及改善措施 摘要: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。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,也是全球变化研究的重要方面。本文剖析了城市热岛效应的成因及危害,并从当前城市热岛效应的现状出发探讨了改善城市生态环境,减低热岛强度的对策。 关健词:城市热岛效应成因措施 0 引言 城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。 近年来,我国城市夏季伏天日气温在35℃以上的天数逐渐增多。据报道,2005年夏季,我国中东部和内蒙古中西部、新疆大部日最高气温高于或等于35度的日数一般在5天以上,其中华北南部、黄淮中西部、长江中下游大部及新疆东部、内蒙古西部、福建大部、广东北部、广西东部等地普遍持续高温10-15天,河北南部、山西南部、河南北部、安徽西北部、浙江大部、江西中北部等地达16-25天,很多城市日气温频频刷新当地气象纪录[1]。城区高温化得背后就是越来越严重的城市热岛现象。针对上述现象,本文就以城市热岛产生的原因和改善措施作初步探讨。 1 城市热岛效应的成因 全球变暖的气候条件是造成城市热岛效应的外部因素,而城市化才是热岛形成的内因。一般认为城市热岛效应是由以下几个原因造成的: 1.1城市污染物增加 正常的空气中含21%氧气和78%氮气,还有1%是其他物质。随着城市化发展,城市中由于大量的机动车、工业生产以及居民生活等人为因素的影响,城区大气中CO、SO2、NO x等有毒气体浓度大,总悬浮颗粒物密集,温室气体的含量高。其

热岛效应有什么危害

热岛效应有什么危害.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题,而是在一起就算不说话也不会觉得尴尬。你在看别人的同时,你也是别人眼中的风景。要走好明天的路,必须记住昨天走过的路,思索今天正在走着的路。本文由MuMaの特さい‰贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 请问热岛效应有什么危害? 请问热岛效应有什么危害晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比郊区可高 2 度,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天明显,是城市气候最明显的特征之一。气候条件是造成城市热岛效应的外部因素,而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三:一是城枣郊地表面性质不同,热力性质差异较大。城区反射率小,吸收热量多,蒸发耗热少,热量传导较快,而辐射散失热量较慢,郊区恰相反;二是城区排放的人为热量比郊区大;三是城区大气污染拖物浓度大,气溶胶微粒多,在一定程度上起了保温作用。大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大,它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上宛,白天它大大地削弱了太阳直接辐射,城区升温减缓,有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗,起到保温作用,使城市比郊区“冷却”得慢,形成夜间热岛现象。从城市气象规划设计出发应考虑:(1)要保护并啬城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。(2)城市热岛强度随着城市发展而加强,因此在控制城市发展的同时,要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区,常形成气温的高值区。(3)如北京市位于平原中部,三面环山。由于山谷风的影响,盛行南、北转换的风向。夜间多偏北风,白天多偏南风。因此,在扩建新市区或改建旧城区时,应适当拓宽南北走向的街道,以加强城市通风,减小城市热岛强度。(4)减少人为热的释放,尽量将民用煤改为液化气、天然气并扩大供热面积也是根本对策。热岛效应与人体健康在“热岛效应”的影响下,城市上空的云、雾会增加,使有害气体、烟尘在市区上空累积,形成严重的大气污染。人类有许多疾病就是在“热岛效应”下引发的。医学研究表明,环境温度与人体的生理活动密切相关。环境温度高于 28 度时,人们就会有不舒适感;温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱;气温高于 34 度,并伴有频繁的热浪冲击,还可引发一系列疾病,特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升,死亡率明显增加。此外,高温还可加快光化学反应速率,从而提高大气中有害气体的浓度,进一步伤害人体健康。 在“热岛效应”的作用下,城市中每个地方的温度并不一样,而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内,空气密度小,气压低,容易产生气旋式上升气流,使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害作用下,高温区的居民极易患上消化系统或神经系统疾病,此外,支气管炎、肺气肿、哮喘、鼻窦炎、咽炎等呼吸道疾病人数也有所增多。严重的城市热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作,还成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。因此,研究削减城市热岛效应的技术方法,采取各种措施缓解热岛效应的影响,对于提高人们的生活质量,维持城市可持续发展具有重要的意义。热岛效应人类活动对气候的影响,最为明显的地方莫过于城市。近年来,由于城市人口集中、工业发达,以及各种机动车辆及大楼空调设备所排出的热气,而且都市中大多是钢筋水泥等构造物,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风具有阻挡或减弱作用,使得温度往往比邻近地区高,造成使都市微气候改变的所谓「热岛效应」(heat

城市热岛效应研究

天津师范大学2015届本科毕业论文(设计)开题报告 学院:城市与环境科学学院专业(专业方向):地理信息系统 论文题目 基于遥感的京津冀城市热岛效应联动效应初探 指导教师 霍红元 职称 讲师 学生姓名 邢晓瑞 学号 1130080208 一、研究目的(选题的意义和预期应用价值) 城市热岛效应(Urban Heat Island Effect, UHI),就是因城市化的发展,导致城市中气温高于外围郊区的现象。在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。在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高出6e甚至更高,形成高强度的热岛.城市热岛影响着各个城市。尤其是大城市比如北京等。第一:城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等,这些物质能大量吸收环境中的热辐射能量,并增加大气对地面的长波逆辐射,产生众所周知的温室效应,引起了气温的进一步升温。第二:城市建成区、几何形状,与热岛强度存在着明显的关联。如果城市建筑走向设计、或几何形状不合理,则不易通风,造成因风速小而热量不易散发,导致局部气温过高。和一些别的因素产生这种效应,危害人体健康,加剧大气污染,造成局部地区的自然灾害,导致气候与物候失常等危害!最终影响了人类和生物的发生发展。 预期应用价值: 对于研究降低城市热岛效应对策、缓解热岛效应的影响、提高人民的城市生活质量和城市的可持续发展水平,具有重要的意义,为京津冀城市群的布局与合理规划提供有意义的参考。 二、与本课题相关的国内外研究现状,预计可能有所突破和创新的方面(文献综述)(一)与本课题相关的国内外研究现状 1.1城市热岛的形状 自从1972年,R a o首先证实了城市区域可以通过分析卫星热红外数据而区分出来,并使用ITOS-1卫星数据制作了美国大西洋中部沿海城市的地面热场分布图[6]。此后,国内外许多学者利用热红外遥感数据进行城市热岛的研究,取得了一系列成果。Carlson等分析了美国洛杉矶地区昼夜热场分布情况[22],Matson等利用NOAA数据研究了美国西海岸几个城市的夜间城乡辐射温度差异[23],Price等利用热红外制图仪数据评估了美国西北部地区城市热岛的范围和强度[24] 。 接着国内也有不少学者利用NOAA/AVHRR数据研究了北京、上海、苏州[27]、沈阳[28]等多个城市的热岛现象。虽然研究区域各不相同,但是却发现一些共同的特征:在无风或微风条件下,城市热岛的形状、走向和位置都与建成区基本一致;在城市内部,城市热场的分布结构同土地覆盖特征密切相关,低植被的工业区和商业区呈现出明显的高温中心,植被覆盖度大的乡村则显示为低温区域。然而,NOAA/AVHRR气象卫星数据1. 1 km的地面分辨率只

城市热岛效应形成的原因主要是

城市热岛效应形成的原因主要是: 1.城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆)。这些机器和人类生活活动都消耗大量能量,大部分以热能形式传给城市大气空间。 热岛效应 2.城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层: 这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多,而对太阳光的反射率低、吸收率大;因此在白天,城市下垫层表面温度远远高于气温,其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃~17℃·此时下垫层的热量主要以湍流形式传导,推动周围大气上升流动,形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。 3.由于城区下垫层保水性差,水分蒸发散耗的热量少(地面每蒸发1g水,下垫层失去2.5kJ的潜热),所以城区潜热大,温度也高。 4.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垫层、因而对风的阻力增大,风速减低,热量不易散失。 -在风速小于6 m/s时,可能产生明显的热岛效应, -风速大于11 m/s时,下垫层阻力不起什么作用,此时热岛效应不太明显。 5.城市大气污染使得城区空气质量下降,烟尘、S02、,N0x,C0,含量增加,这些物质都是红外辐射的良好吸收者,至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。 影响 由于热岛中心区域近地面气温高,大气做上升运动,与周围地区形成气压差异,周围地区近地面大气向中心区辐合,从而在城市中心区域形成一个低压旋涡,结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集,危害人们的身体健康甚至生命。表现在: 一方面,大量污染物在热岛中心聚集,浓度剧增,直接刺激人们的呼吸道粘膜,轻者引起咳嗽流涕,重者会诱发呼吸系统疾病,尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病,死亡率高,如英国伦敦在1952年12月份,因为这个原因死亡4000余人。

城市热岛效应

城市热岛效应 英文名称:The Urban Heat Island Effect 热岛效应 晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用,可使城市年平均气温比郊区可高2摄氏度,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天明显,是城市气候最明显的特征之一。 气候条件是造成城市热岛效应的外部因素,而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三:一是城市与郊区地表面性质不同,热力性质差异较大。城区反射率小,吸收热量多,蒸发耗热少,热量传导较快,而辐射散失热量较慢,郊区恰相反;二是城区排放的人为热量比郊区大;三是城区大气污染拖物浓度大,气溶胶微粒多,在一定程度上起了保温作用。 大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大,它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上宛,白天它大大地削弱了太阳直接辐射,城区升温减缓,有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗,起到保温作用,使城市比郊区“冷却”得慢,形成夜间热岛现象。从城市气象规划设计出发应考虑:(1)要保护并增大城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。 (2)城市热岛强度随着城市发展而加强,因此在控制城市发展的同时,要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区,常形成气温的高值区。 (3)如北京市位于平原中部,三面环山。由于山谷风的影响,盛行南、北转换的风向。夜间多偏北风,白天多偏南风。因此,在扩建新市区或改建旧城区时,应适当拓宽南北走向的街道,以加强城市通风,减小城市热岛强度。

热岛效应及其影响

城市热岛效应及其影响 城市热岛效应(Urbanheat island effect)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,就像突出海面的岛屿,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。由于城市热岛效应,城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。 一.什么是热岛效应 所谓城市热岛效应,通俗地讲就是城市化的发展,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。在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高6℃甚至更高,形成高强度的热岛。20世纪初,英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。 二.热岛效应的原因 首先,是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、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。另一个主要原因是人工热源的影响。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.城市热岛效应的影响 由于热岛中心区域近地面气温高,大气做上升运动,与周围地区形成气压差异,周围地区近地面大气向中心区辐合,从而在城市中心区域形成一个低压旋涡,结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集,危害人们的身体健康甚至生命。一方面,大量污染物在热岛中心聚集,浓度剧增,直接刺激人们的呼吸道粘膜,轻者引起咳嗽流涕,重者会诱发呼吸系统疾病,尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病,死亡率高,

城市热岛形成的主要原因

城市热岛形成的主要原因 城市热岛形成的主要原因城市热岛效应形成的原因主要是: 1.城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆。这些机器和人类生活活动都消耗大量能量,大部分以热能形式传给城市大气空间。 城市热岛形成的主要原因 2.城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层: 这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多,而对太阳光的反射率低、吸收率大;因此在白天,城市下垫层表面温度远远高于气温,其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃~17℃·此时下垫层的热量主要以湍流形式传导,推动周围大气上升流动,形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。 3.由于城区下垫层保水性差,水分蒸发散耗的热量少(地面每蒸发1g水,下垫层失去2.5kj的潜热),所以城区潜热大,温度也高。 4.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垫层、因而对风的阻力增大,风速减低,热量不易散失。 -在风速小于6m/s时,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,此时热岛效

应不太明显。 5.城市大气污染使得城区空气质量下降,烟尘、s02、,n0x,c0,含量增加,这些物质都是红外辐射的良好吸收者,至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。 城市热岛效应的因素影响蒸发减少、城市下垫面反射率降低、能量输入,其强度影响为: 蒸发减少0.05g/sm2,热输入增加120.9w/m2; 城市下垫面反射率降低10%,热输入增加30w/m2; 人工能量输入10w/m2,城市中总热输入增加160.9w/m2,由于受空气对流的影响,实际热输入约20w/m2,计算温升约3.5℃,这与实际比较相符。 当夏季空气流通减缓时,热输入会急剧增加,由于城市蒸发系统适应性低,造成城市温度急剧上升,同时由于空调和火电厂的加速运转又会造成恶性循环,加剧城市大气温升。城市蒸发量减少也形成了城市干岛效应,造成城市上空大气稳定度升高,不易发生垂直对流,易形成近地表高温,伴生严重的空气污染(例发灰霾和光化学烟雾)。 城市热岛的防治措施绿化城市及周边环境 1.选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置,可有效地降低热岛效应,获得清新宜人的室内外环境。 2.居住区的绿化管理要建立绿化与环境相结合的管理机制并且建立相关的地方性行政法规,以保证绿化用地。 3.要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为

城市热岛效应的危害及对策

城市热岛效应的危害及对策Hazards and countermeasures of the urban heat island effect

目录 一.引言 (Ⅴ) 二.热岛效应形成的原因 (Ⅵ) 2.1.城市下垫面性质改变 (Ⅵ) 2.2.人为热和大气污染 (Ⅵ) 2.3.城市规模、形状和所处的地理位置 (Ⅵ) 2.4. 其他因素 (Ⅵ) 三.城市热岛效应的危害 (Ⅶ) 3.1.城市热岛效应造成恶劣的天气 (Ⅶ) 3.2. 对降水的影响 (Ⅶ) 3.3. 破坏大气环境 (Ⅶ) 3.4. 改变生物习性 (Ⅷ) 3.5. 加速能量消耗 (Ⅸ) 3.6. 危害居民健康 (Ⅹ) 四.热岛效应的特征 (Ⅺ) 4.1. 强度的时间变化 (Ⅺ) 4.2. UHI强度的空间变化 (Ⅺ) 五.城市热岛效应效应的治理与对策 (Ⅺ) 5.1. 提高城市绿地覆盖率 (Ⅻ) 5.2.采用新型的城市规划与设计理念 (Ⅻ) 5.3.减少人为热的排放量 (Ⅻ) 5.4.预防和治理大气污染 (Ⅻ)

5.5.保留城区水域面积,增加喷水洒水设施 (Ⅻ) 6.采用高反射率的地表材料 (ⅩⅢ) 六.参考文献 (ⅩⅣ)

内容摘要 随着世界性城市化、工业进程的加快,城市热岛效应越来越强烈,并极大地影响城市生态环境的安全和居民的日常生活,缓解城市热岛已是迫切需要解决的问题。阐述了城市热岛效应的特征、成因和危害,主要分析了缓解城市热岛效应的措施。在总结当前研究的基础上,探讨了城市热岛未来。 关键词 城市生态;城市热岛;气候变化;人类活动 Summary With the acceleration of worldwide urbanization, industrial process, the urban heat island effect is more intense, and greatly affect the safety of the city's ecological environment and the daily life of residents, to alleviate the urban heat island is an urgent need to address the problem. Described the characteristics, causes and hazards of the urban heat island effect, mainly measures to ease the urban heat island effect. On the basis of summing up the current research to explore the future of the urban heat island. Keyword Urban ecology; urban heat island; climate change; human activities Zusammenfassung Mit der Beschleunigung der weltweiten Verst?dterung, industrielle Verfahren, ist die st?dtische W?rmeinsel-Effekt intensiver, und gro?en Einfluss auf die Sicherheit der Stadt ?kologische Umwelt und das t?gliche Leben der Bewohner, um die st?dtische W?rmeinsel zu lindern ist eine dringende Notwendigkeit, das Problem anzugehen. Beschrieb die Merkmale, Ursachen und Gefahren der st?dtischen W?rmeinsel-Effekt, vor allem Ma?nahmen zur Verbesserung der st?dtischen W?rmeinsel-Effekt zu erleichtern. Auf der Grundlage der Zusammenfassung der aktuellen Forschung, um die Zukunft der st?dtischen W?rme-Insel zu erkunden. Stichwort Stadt?kologie; st?dtische W?rmeinsel, Klimawandel, menschliche Aktivit?ten

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