热岛效应
一、热岛效应的定义：
热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象，属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间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城市热岛效应。
二、热岛效应的成因：
1、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比热容小，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。
5、城市建成率、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。
三、热岛效应的危害：
1、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，如英国伦敦在1952年12月份，因为这
个原因死亡4000余人。
2、另一方面，大气污染物还会刺激皮肤，导致皮炎，甚而引起皮肤癌。有的物质
如铬等，若进入眼内会刺激结膜，引起炎症，重者可导致失明。汞的含量较多，可损害人的肾脏，引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。
3、并且，长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁
压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等，给城市人们的工作和生活带来说不尽的烦恼。
四、热岛效应的防止及减弱方法：
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密集的地区的绿化，
营造绿色通风系统，把室外新鲜空气引进室内，以改善小气候。
4、应把消除裸地、消灭扬尘作为城市管理的重要内容。除建筑物、硬路面和林木
之外，全部地表应为草坪所覆盖，甚至在树冠投影处草坪难以生长的地方，也应用碎玉米秸和锯木小块加以遮蔽，以提高地表的比热容。
5、建设若干条林荫大道，使其构成城区的带状绿色通道，逐步形成以绿色为隔离
带的城区组团布局，减弱热岛效应
6、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。
7、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。
8、市区人口稠密也是热岛效应形成的重要原因之一。所以，在今后的新城市规划
时，可以考虑，在市中心只保留中央政府和市政府、旅游、金融等部门，其余部门应迁往卫星城，再通过环城地铁连接各卫星城。
五、热岛效应的研究方法：
1、生态气候观测研究
城市热岛生态气候观测是进行城市热岛气候研究的基础，对城市热岛观测的内容包括：（1）城市覆盖层内部小气候的观测。测点可选择停车场、公园、草地等不同性质的下垫面，及商业街区、工厂区、住宅区等不同功能区和不同走向、不同高宽比的城市街道峡谷等。（2）城市、近郊和远郊乡村近地层对比观测。选择无云、无风或微风这种具有典型意义的天气，对城市中心区、边缘区、近郊区和远郊区有代表意义的测点进行同步观测。（3）城市和附近郊区较大范围的三度空间观测。应用地面观测、低空探空系统、平衡气球、双向测风仪等仪器同时在城市和附近郊区选择适当的东西向南北向的测点进行同步三度空间的观测。（4）城市和附近郊区下垫面特征的观测。可以先进行直接观测，有条件的亦可利用航空遥感和卫星遥感图像进行分析，了解城乡下垫面的反射率、温度、
植被和水分可用量等特征。
2、遥感研究
通过遥感数据获取的是地表城市热岛（城市和乡村之间的地表温度差值），而不是通常意义上的城市热岛（城乡之间的气温差值）。但目前，有不少研究者往往都是直接使用地表亮温或是通过经验性的线性或非线性关系将地表温度转换为大气温度，从而表示城市热岛。这在晴朗、无风及无局部环流的情况下，误差较小。然而，由于城市下垫面的性质特殊，很容易形成局地环流和局地平流，而且城市中高大建筑物形成了很多阴影，这些都对气温产生着影响。由于受到传感器分辨率的限制，使得遥感手段获取城市区域热红外图像基本都是混合象元，这也对地温和气温转换产生了不利的影响。所有这些都使得气温和地温之间的关系更加复杂，因而要建立地-气温度合适的关系转换，必须建立完善的地-气界面过程模型。所以，今后很长一段时间内，如何反演城区地表真实温度及其与气温的关系将是一个重要的研究方向。
3、模拟研究
数值模型和实验室模拟将是城市热岛模拟的主要研究方向，但其他研究模型也有相当重要的地位，不同的研究模型从不同方面共同揭示城市热岛。随着遥感技术的逐渐发展，借助于遥感数据作为模型输入量，进行大气质量、城市生态环境模拟已经成为一种趋势。同时，建立适用于城市热岛研究的遥感与城市边界层链接模型将是城市热岛研究的重要方向。
4、城市立体绿化
城市绿化对城市热岛的缓解有着极其重要的作用。大多数城市绿化主要是考虑城市水平方向的绿地覆盖, 而对城市三维绿化即立体绿化中的垂直高度和屋顶绿化却处于起步阶段。对高速公路及其边坡和城市立交的立体绿化研究也较薄弱。在立体绿化的植物配置模式与培育技术、立体绿化的布局等方面都值得投入更多的研究。
六、对热岛效应的看法：
目前城市热岛研究主要集中在热岛时空分布及其影响因子，而城市热岛及其它生态环境问题的关系尚未受到足够的重视。因此有必要系统地研究城市热岛时空变化对城市生态系统结构、功能的影响，以及它们之间的相互作用机制，为城市规划、可持续发展提供理论依据。
随着高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率传感器的发展，尤其是相应的新一代卫星遥感的出现，大大促进了利用遥感技术定量分析物体热学性质与地表生态环境参数的关系，但遥感模型反演中的不确定性是当今面临的极大挑战之一。
由于城市热岛的复杂性决定了其研究模型的多样性。前期的统计模型和能量平衡模型可以从宏观上描述城市热岛时空变化，实验室模型由于条件易控，可重复性强，周期短等，在进行城市热岛复杂模型研究时具有明显的优势。数值模型可以从时空上详细研究城市热岛的产生、发展及对环境的影响，它是用数值计算方法直接求解物质守恒方程，或者求解在各种近似条件下简化形式的物质守恒方程。它不但能求出城市热岛的产生和变化过程，还能求出城市温度场、风场以及污染物场的分部情况。将遥感数据作为模型输入量进行大气质量、城市生态环境模拟已经成为一种趋势。
城市热岛在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率是不同的，这就决定了研究城市热岛所采用的时空尺度各不相同。在某一尺度上观测到的城市热岛的性质、变化规律，在另一尺度上不一定有效，需要验证与修正。
综上所述，虽然研究城市热岛效应的方法以及模型有很多，但存在局限性：我国对城市热岛效应的研究尚缺乏系统性，虽然已对20多个城市进行了研究，但是大部分工作只限于主要城市，且对于不同城市类型热岛效应强度的区别和不同地区间热岛效应的对比研究很少。另外在对城市热岛效应的数值模拟上存在局限性，观测方法上也有不足。
国外对城市热岛效应的研究范围较我国广，已探索出一些有效缓解和降低城市热岛效应的措施，但是在模型和方法上同样存在局限性。由于影响城市热岛效应的因素多种多样，且会经常变化，致使观测结果变异很大，受人为因素影响显著。因此，如何消除误差，提高研究的科学性和准确性是国内外学者进行研究的当务之急。
七、热岛效应的展望：
随着人们对热岛效应的认识，越来越多的缓解热岛效应的方法将被提出及应用。但是，热岛效应并不会因为这些方法的出现而消失，至少在短时间内。以下是我个人对于热岛效应未来状况的一些看法：
1、由于很多发展中国家及不发达国家的城市建设不完全，多数人涌入城市的状况
难以减缓；
2、欠发达国家及地区的工业发展所产生的许多不可避免的污染会间接地加剧热岛
效应；
3、要彻底改善热岛效应，必须要改变原有的城市结构，比如建筑物的材料等。但
由于城市人口众多、系统复杂，因此想要通过改造城市的结构来改善热岛效应是很难的，这必将是一个长久的过程；
4、气候问题已经是一个全球性的问题，因此解决热岛效应必须得全世界共同参与，
但由于各个国家发展程度不同，因此其中的责任问题将会变得很复杂；
因此，热岛效应的问题在为了将会备受关注，但在改善的过程中将会有许多的困难。
但随着科学的进步，相信这不会是一个无解之题。
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
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
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。
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。
关于城市热岛效应及其现实影响研究的结题报告 高一.十班 Ⅰ. 组长：李泽颢成员：李泽颢 相关学科：地理指导老师：吴新亚 Ⅱ. 背景：随着世界的发展，人口的增多，城市化的进程不断加快，一座座新城市不断被建起，人类文明因此高速发展。但是不可避免的，人类的扩建也产生了恶果。其不仅对环境造成了破坏，对自身也有不小的影响。其中，城市热岛效应是一个突出的现象。其具体表现为城市相对于周围郊区温度明显偏高，如同露出水面的岛屿。而作为中学生我们也应了解一下，来更加深刻地了解这一效应，并充分认识到事物发展的两面性。 Ⅲ.目的：了解城市热岛效应的定义，实质，表现形式，对人们日常生活的影响，对不同地区的不同效应，起因以及郑州本地的城市热岛状况。从中试图寻找解决办法。 意义：有利于加深对热岛效应的了解，增加对科学的热爱，加强实践能力和对学科的认识。 同时对论文这一文体有了更多的经验。 Ⅳ.分工：由一个人分不同阶段进行不同方式的调查。 Ⅴ.研究方法:观察，采访，网络搜索，搜寻，研究，问卷调查 Ⅵ.成果： ①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。 ②定义 热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，是城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、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，造成了同一时间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城市热岛效应。 ③成因 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。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
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
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
关于城市热岛效应及其现实影响研究的开题报告 高一.十班 Ⅰ. 组长：李泽颢成员：李泽颢 相关学科：地理指导老师：吴新亚 Ⅱ. 背景：随着世界的发展，人口的增多，城市化的进程不断加快，一座座新城市不断被建起，人类文明因此高速发展。但是不可避免的，人类的扩建也产生了恶果。其不仅对环境造成了破坏，对自身也有不小的影响。其中，城市热岛效应是一个突出的现象。其具体表现为城市相对于周围郊区温度明显偏高，如同露出水面的岛屿。而作为中学生我们也应了解一下，来更加深刻地了解这一效应，并充分认识到事物发展的两面性。 Ⅲ.目的：了解城市热岛效应的定义，实质，表现形式，对人们日常生活的影响，对不同地区的不同效应，起因以及郑州本地的城市热岛状况。从中试图寻找解决办法。 意义：有利于加深对热岛效应的了解，增加对科学的热爱，加强实践能力和对学科的认识。同时对论文这一文体有了更多的经验。 Ⅳ.分工：由一个人分不同阶段进行不同方式的调查。 Ⅴ.研究方法:观察，采访，网络搜索，搜寻，研究，问卷调查 Ⅵ.计划：第一阶段：搜集资料 ①通过网上搜索，了解城市热岛效应。 ②随机采访几位市民，询问其对城市热岛效应的了解，及对其日常生 活的影响。 ③试图采访当地气象局，查看郑州近年来气温变化。 ④观察周围生活环境，试图寻找热岛效应的痕迹，可以做适当摄像。 ⑤可做一些调查问卷，了解人们对热岛效应的熟悉程度，及对其看法。 第二阶段：整理资料： ①整理采访内容，分类置放。 ②整合搜索资料，加以修改。 ③把数字数据集合起来，尽量以图表格式直观地体现。 ④筛选有用图片，整合。 ⑤意见整合，综合归纳。 第三阶段：分析资料 ①从资料中找出关键信息。 ②寻求老师指导完成分析。 ③资料分析中试图找出新信息。 ④同时分析到热岛效应的好处和坏处。 ⑤加入适当专业人士评语看法。 ⑥提出自己的观点，找出解决办法。 第四阶段：写成论文 ①布局分配 ②资料引用
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，
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：
产生的原因： 城市热岛效应(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。 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。 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。为了降低室内气温和使室内空气流通，人们使用空调、电扇等电器，而这些都需要消耗大量的电力。如目前美国1/6的电力消费用于降温目的，为此每年需付电费400亿美元。高温天气对人体健康也有不利影响。有关研究表明，环境温度高于28°C时，人们就会有不适感；温度再高还容易导致烦躁、中暑、精神紊乱等症状；气温持续高于34°C，还可导致一系列疾病，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，气温升高还会加快光化学反应速度，使近地面大气中臭氧浓度增加，影响人体健康。 解决措施： 既然城市中人工构筑物的增加、自然下垫面的减少是引起热岛效应的主要原因，
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
绿岛效应及其影响 绿岛效应是指在一定面积（约3公顷）绿地里气温比周边建筑聚集处气温下降0.5℃以上。森林是最高的植被。在成片的森林地区以及林冠层的下部能形成一种特殊的气候。森林可以减小气温的日变化和年变化，减低地表风速，提高相对湿度，增加降水，形成森林小气候。这就是森林的绿岛效应。 一．绿岛效应的产生原因 由于森林能改变风向，减弱风速，阻滞沙土，起着防风、固沙、保土的作用，因此，大规模的植树造林往往成为改造小气候的有效措施之一。中国三北地区，风沙大，降水少，蒸发强，大规模的植树造林，建造防风林带，对于改变这些地区的气候，促进农牧业生产，起到很大的作用。绿化可以调节气温，起到冬暖夏凉的作用。在炎热的夏季，树木和草坪庞大的叶面积可以遮阳，能有效地反射太阳辐射热，大大减少阳光对地面的直射。树木通过叶片蒸发水分，可降低自身的温度，提高附近的空气湿度。因而夏季绿地内的气温较非绿地低3～5℃，较建筑物地区可降低10℃左右。所以，在绿化好的地方，人们会感到空气清新，可为人们提供消暑纳凉、防暑降温的良好环境。在寒冷的冬季，树木较多的绿地中，由于树木能减低风速，减弱冷空气的侵入，树林内及其背向的一侧，温度可提高1～2℃。 二．绿岛效应的影响 绿地对气温产生的影响，专家称为“绿岛效应”，认为它削弱和缓解了“热岛效应”。“现在高楼越来越多地与绿地联系在一起，绿地对这部分地区的影响越来越大，绿地和树木对小气候的改善比较明显。”上海园林科学研究所博士张庆费说。“绿岛效应”是指在一定面积(约3公顷)绿地里气温比周边建筑聚集处气温下降0.5℃以上。张庆费曾就绿地、裸地温度差做过一个比较，地点选取人民公园、光启公园，时间段以11时到15时的高温时段为主，以公园的乔木林、灌木林、草坪与园内裸地的气温差做比较，发现乔木林、灌木林的温差较小，也就是说，早晚的温度和中午气温最高时的温差小于草坪和裸地，而且温度上升过程慢，高温出现的时间比较晚，高温持续时间较短;而草坪和裸地高温出现时间早，持续时间也比较长，乔木林和灌木林的最高温度出现的时间一般比草坪晚1~2小时，比裸地晚3~4小时;持续时间比草坪短1~2小时，比裸地短3~4小时。 三、绿岛效应的实际应用 1、上海大手笔造绿初现“绿岛效应”2001年07月05日上海出梅第一天就遭遇酷热，连日持续高温。但申城新建成的片片绿地，此时犹如一台台巨大的“空调”，开始发挥出宜人的
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
热岛效应 一个地区的气温高于周围地区的现象。用两个代表性测点的气温差值（即热岛强度）表示。主要有两种：城市热岛效应和青藏高原热岛效应。 、定义： 指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象，属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间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城市热岛效应。 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，如同出露水面的岛屿，被形象的称之为“城市热岛”。城市热岛中心，气温一般比周围郊区高℃左右，最高可达℃以上，大城市散发的热量可以达到所接收的太阳能的，从而使城市的温度升高。在城市热岛作用下，近地面产生由郊区吹向城市的热岛环流。城市热岛增强空气对流，空气中的烟尘提供了充足的水汽凝结核，故城市降水比郊区多。对欧美许多大城市研究发现，城市降水量一般比郊区多。 、城市： 城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因。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，最大值出现在晴朗无风的夜晚，上海观测到的最大热岛强度达℃以上。季节分布还与城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，上海和广州以月最强。年均气温的城乡差值约℃左右，如北京为～℃，上海为～℃，洛杉矶为～℃。城市热岛可影响近地层温度层结，并达到一定高度。城市全天以不稳定层结为主，而乡村夜晚多逆温。水平温差的存在使城市暖空气上升，到一定高度向四周辐散，而附近乡村气流下沉，并沿地面向城市辐合，形成热岛环流，称为“乡村风”，这种流场在夜间尤为明显。城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水。对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。 城市热岛效应是城市气候中典型的特征之一。它是城市气温比郊区气温高的现象。城市热岛的形成一方面是在现代化大城市中，人们的日常生活所发出的热量；另一方面，城市中
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