城市熱島形成的主要原因城市熱島的成因是什么
熱島效應(yīng)是自1960年代開始，在世界各地大城市所發(fā)現(xiàn)的一個地區(qū)性氣候現(xiàn)象，導(dǎo)致城市熱島形成需要很多因素，以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理城市熱島形成的主要原因的答案，希望對你有幫助!
城市熱島形成的原因
氣候條件是造成城市熱島效應(yīng)的外部因素，而城市化才是熱島形成的內(nèi)因。城市熱島形成的原因主要有以下幾點：
首先，是受城市下墊面特性的影響。城市內(nèi)有大量的人工構(gòu)筑物，如混凝土、柏油路面，各種建筑墻面，改變了下墊面的熱力屬性(反射率小，熱量傳導(dǎo)較快)。這些人工構(gòu)筑物吸熱快而比熱容小，在相同的太陽輻射條件下，它們比自然下墊面(綠地、水面等)升溫快，吸收熱量多，蒸發(fā)耗熱少，散失熱量較慢，因而其表面溫度明顯高于自然下墊面。
另一個主要原因是人工熱源的影響。工廠生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料，每天都在向外排放大量的熱量。
當(dāng)然，城市中的大氣污染也是一個重要原因。城市中的機(jī)動車、工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活，產(chǎn)生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些大氣污染物濃度大，氣溶膠微粒多，會吸收下墊面熱輻射，在一定程度上起了保溫作用，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，從而引起大氣進(jìn)一步升溫。(白天它大大地削弱了太陽直接輻射，城區(qū)升溫減緩，有時可在城市產(chǎn)生“冷島”效應(yīng)。夜間它將大大減少城區(qū)地表有效長波輻射所造成的熱量損耗，起到保溫作用，使城市比郊區(qū)“冷卻”得慢，形成夜間熱島現(xiàn)象。)
此外，城市里中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨著城市化的發(fā)展，城市人口的增加，城市中的建筑、廣場和道路等大量增加，綠地、水體等卻相應(yīng)減少，緩解熱島效應(yīng)的能力被削弱。
原則上，一年四季都可能出現(xiàn)城市熱島效應(yīng)。但是，對居民生活和消費構(gòu)成影響的主要是夏季高溫天氣下的熱島效應(yīng)。為了降低室內(nèi)氣溫和使室內(nèi)空氣流通，人們使用空調(diào)、電扇等電器，而這些都需要消耗大量的電力。高溫天氣對人體健康也有不利影響。有關(guān)研究表明，環(huán)境溫度高于28°C時，人們就會有不適感;溫度再高還容易導(dǎo)致煩躁、中暑、精神紊亂等癥狀;氣溫持續(xù)高于34°C，還可導(dǎo)致一系列疾病，特別是使心臟、腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率上升，死亡率明顯增加。此外，氣溫升高還會加快光化學(xué)反應(yīng)速度，使近地面大氣中臭氧濃度增加，影響人體健康。
城市熱島效應(yīng)主要由以下因素影響：蒸發(fā)減少、城市下墊面反射率降低、能量輸入，其強(qiáng)度影響為：蒸發(fā)減少0、05g/sm，熱輸入增加120、9w/m;城市下墊面反射率降低10%，熱輸入增加30w/m;人工能量輸入10w/m，城市中總熱輸入增加160、9w/m，由于受空氣對流的影響，實際熱輸入約20w/m，計算溫升約3、5℃，這與實際比較相符。當(dāng)夏季空氣流通減緩時，熱輸入會急劇增加，由于城市蒸發(fā)系統(tǒng)適應(yīng)性低，造成城市溫度急劇上升，同時由于空調(diào)和火電廠的加速運(yùn)轉(zhuǎn)又會造成惡性循環(huán)，加劇城市大氣溫升。城市蒸發(fā)量減少也形成了城市干島效應(yīng)，造成城市上空大氣穩(wěn)定度升高，不易發(fā)生垂直對流，易形成近地表高溫，產(chǎn)生嚴(yán)重的空氣污染(例發(fā)灰霾和光化學(xué)煙霧)。
防止城市熱島的方法
1、選擇高效美觀的綠化形式、包括街心公園、屋頂綠化和墻壁垂直綠化及水景設(shè)置，可有效地降低熱島效應(yīng)，獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。
2、居住區(qū)的綠化管理要建立綠化與環(huán)境相結(jié)合的管理機(jī)制并且建立相關(guān)的地方性行政法規(guī)，以保證綠化用地。
3、要統(tǒng)籌規(guī)劃公路、高空走廊和街道這些溫室氣體排放較為密集的地區(qū)的綠化，營造綠色通風(fēng)系統(tǒng)，把室外新鮮空氣引進(jìn)室內(nèi)，以改善小氣候。
4、應(yīng)把消除裸地、消滅揚(yáng)塵作為城市管理的重要內(nèi)容。除建筑物、硬路面和林木之外，全部地表應(yīng)為草坪所復(fù)蓋，甚至在樹冠投影處草坪難以生長的地方，也應(yīng)用碎玉米秸和鋸木小塊加以遮蔽，以提高地表的比熱容。
5、建設(shè)若干條林蔭大道，使其構(gòu)成城區(qū)的帶狀綠色通道，逐步形成以綠色為隔離帶的城區(qū)組團(tuán)布局，減弱熱島效應(yīng)
在現(xiàn)有的條件上，應(yīng)考慮
1、控制使用空調(diào)器，提高建筑物隔熱材料的質(zhì)量，以減少人工熱量的排放;改善市區(qū)道路的保水性性能。
2、建筑物淡色化以增加熱量的反射。
3、提高能源的利用率，改燃煤為燃?xì)狻?/p>
4、此外， “透水性公路鋪設(shè)計劃”，即用透水性強(qiáng)的新型柏油鋪設(shè)公路，以儲存雨水，降低路面溫度。
5、形成環(huán)市水系，調(diào)節(jié)市區(qū)氣候。
城市熱島的減弱建議
(1)要保護(hù)并增大城區(qū)的綠地、水體面積。因為城區(qū)的水體、綠地對減弱夏季城市熱島效應(yīng)起著十分可觀的作用。
(2)城市熱島強(qiáng)度隨著城市發(fā)展而加強(qiáng)，因此在控制城市發(fā)展的同時，要控制城市人口密度、建筑物密度。因為人口高密度區(qū)也是建筑物高密度區(qū)和能量高消耗區(qū)，常形成氣溫的高值區(qū)。
(3)如北京市位于平原中部，三面環(huán)山。由于山谷風(fēng)的影響，盛行南、北轉(zhuǎn)換的風(fēng)向。夜間多偏北風(fēng)，白天多偏南風(fēng)。因此，在擴(kuò)建新市區(qū)或改建舊城區(qū)時，應(yīng)適當(dāng)拓寬南北走向的街道，以加強(qiáng)城市通風(fēng)，減小城市熱島強(qiáng)度。
(4)減少人為熱的釋放，盡量將民用煤改為液化氣、天然氣并擴(kuò)大供熱面積也是根本對策。
因為水的比熱大于混凝土的比熱，所以在吸收相同的熱量的條件下，兩者升高的溫度不同而形成溫差，這就必然加大熱力環(huán)流的循環(huán)速度，而在大氣的循環(huán)過程中，環(huán)市水系又起到了二次降溫的作用，這樣就可以使城區(qū)溫度不致過高，就達(dá)到了防止城市熱島效應(yīng)的目的。
此外，市區(qū)人口稠密也是熱島效應(yīng)形成的重要原因之一。所以，在今后的新城市規(guī)劃時，可以考慮，在市中心只保留中央政府和市政府、旅游、金融等部門，其余部門應(yīng)遷往衛(wèi)星城，再通過環(huán)城地鐵連接各衛(wèi)星城。
(5)城市人口稠密，綠化面積較少，應(yīng)多種植樹木。
(6)還需控制工廠的排放。
(7)人工蒸發(fā)補(bǔ)償：解決城市大氣熱污染的首要辦法是增大蒸發(fā)量，受城市安裝條件的限制，采用噴霧系統(tǒng)是一種高效且經(jīng)濟(jì)的辦法。蒸發(fā)量在0、05g/sm時(白天噴霧11小時相當(dāng)于2mm降雨量)，大氣平均降溫達(dá)7℃。
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