城市热岛,是个什么“岛”?
19世纪初,英国气候学家路克·霍德华在《伦敦的气候》一书中,首次提出了“热岛效应”的概念,指海岛上的地面气温,由于高于周围海上气温,从而形成了“热岛”这种环境现象。
进入21世纪,因城市人口集中,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。
城市热岛效应示意图
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。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。
城市热岛三大“害”
城市“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,就势必使生活、工业生产、交通中燃烧石化燃料而形成的温室气体(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,危害人的身体健康甚至生命。
城市“热岛”,主要有如下三大危害:
1.大量污染物在热岛中心聚集,浓度剧增,直接刺激人的呼吸道黏膜,轻者咳嗽流涕,重者会诱发呼吸系统疾病。大气污染物还会刺激皮肤,导致皮炎。有些物质若进入眼内会刺激结膜,引起结膜炎。有些物质可损害人的肾脏,还会损害人的神经系统。
2.过高的气温,特别是湿度较大时,易引起中暑。长期生活在热岛中心区的人会情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑等,给工作和生活带来说不尽的烦恼。气温升高还会加快光化学反应速度,使近地面大气臭氧浓度增加,影响人体健康。
3.城市“热岛”对居民生活和消费造成影响。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,这些都需要消耗大量的电力,给国民经济造成不利影响,同时容易引发“空调病”,对人体健康也有不利影响。
有办法让城市凉快点吗?
城市热岛效应还在逐年加剧, 带来室外空间舒适度降低、建筑制冷能耗增加、过热导致的疾病人数增加等问题。短时间内虽然无法根治,但我们也不是完全无计可施。
01洒水或浇水
城市中绿地较少,不能够通过自然蒸发带走足够的热量,因此可以提高人工水蒸发补给,例如采取道路洒水、喷泉、喷雾、细水雾绿化浇灌措施等,可以增加人工蒸散,从而带走更多的热量。
02路面换“衣”
城市道路、广场等采用透水材料铺设。即采用透水性强的新型柏油铺设公路,以储存雨水,增加地表蒸发量,降低路面温度。
03少用认为热源
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。提高能源的利用率,改燃煤为燃气。控制空调使用温度,提高建筑物隔热材料的质量,以减少人工热量的排放等。
04减少污染物排放
将污染较重企业移出城区,减少温室气体排放,进一步给城市“降温”。
05增加地表反照率
浅色能将更多的太阳辐射反射出去。如白色反射率最高,可以大量采用白色屋顶和墙面,增加地表反照率。
06增加植被覆盖率
研究表明:城市绿化覆盖率与热岛强度成反比,绿化覆盖率越高,则热岛强度越低,当覆盖率大于30%后,热岛效应得到明显的削弱;覆盖率大于50%,绿地对热岛的削减作用极其明显。规模大于3公顷且绿化覆盖率达到60%以上的集中绿地,基本上与郊区自然下垫面的温度相当,即消除了热岛现象啦。
作为个人, 我们也要努力践行节能的生活方式,低碳环保,匹夫有责 。愿住在水泥森林里的我们,有朝一日能享受到凉风送爽的舒适夏夜。
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撰文 / 孟春雷
中国气象局北京城市气象研究所,和田地区气象局
本文选自《知识就是力量》杂志