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      熱島效應(yīng)

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          一個(gè)地區(qū)的氣溫高于周圍地區(qū)的現(xiàn)象。用兩個(gè)代表性測點(diǎn)的氣溫差值(即熱島強(qiáng)度)表示。主要有兩種:城市熱島效應(yīng)和青藏高原熱島效應(yīng)。
          英文名稱:Urban Heat Island Effect, 簡稱UHI(而非熱導(dǎo)效應(yīng))
          城市人口密集、工廠及車輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建筑結(jié)構(gòu)及下墊面特性的綜合影響等是其產(chǎn)生的主要原因。熱島強(qiáng)度有明顯的日變化和季節(jié)變化。日變化表現(xiàn)為夜晚強(qiáng)、白天弱,最大值出現(xiàn)在晴朗無風(fēng)的夜晚,上海觀測到的最大熱島強(qiáng)度達(dá)6℃以上。季節(jié)分布還與城市特點(diǎn)和氣候條件有關(guān),北京是冬季最強(qiáng),夏季最弱,春秋居中,上海和廣州以10月最強(qiáng)。年均氣溫的城市差值約1℃左右,如北京為0.7~1.0℃,上海為0.5~1.4℃,洛杉磯為0.5~1.5℃。城市熱島可影響近地層溫度層結(jié),并達(dá)到一定高度。城市全天以不穩(wěn)定層結(jié)為主,而鄉(xiāng)村夜晚多逆溫。水平溫差的存在使城市暖空氣上升,到一定高度向四周輻散,而附近鄉(xiāng)村氣流下沉,并沿地面向城市輻合,形成熱島環(huán)流,稱為“鄉(xiāng)村風(fēng)”,這種流場在夜間尤為明顯。城市熱島還在一定程度上影響城市空氣濕度、云量和降水。對植物的影響則表現(xiàn)為提早發(fā)芽和開花、推遲落葉和休眠。
          城市熱島效應(yīng)是城市氣候中典型的特征之一。它是城市氣溫比郊區(qū)氣溫高的現(xiàn)象。城市熱島的形成一方面是在現(xiàn)代化大城市中,人們的日常生活所發(fā)出的熱量;另一方面,城市中建筑群密集,瀝青和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更小的函授比熱容(可吸收更多的熱量),并且反射率小,吸收率大,使得城市白天吸收儲(chǔ)存太陽能比郊區(qū)多,夜晚城市降溫緩慢仍比郊區(qū)氣溫高。城市熱島是以市中心為熱島中心,有一股較強(qiáng)的暖氣流在此上升,而郊外上空為相對冷的空氣下沉,這樣便形成了城郊環(huán)流,空氣中的各種污染物在這種局地環(huán)流的作用下,聚集在城市上空,如果沒有很強(qiáng)的冷空氣,城市空氣污染將加重,人類生存的環(huán)境被破壞,導(dǎo)致人類發(fā)生各種疾病,甚至造成死亡。
          熱島是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現(xiàn)象,是城市氣候最明顯的特征之一。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區(qū)的土壤、植被具有更大的熱容量和吸熱率,使得城市地區(qū)儲(chǔ)存了較多的熱量,并向四周和大氣中大量輻射,造成了同一時(shí)間城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫,高溫的城區(qū)處于低溫的郊區(qū)包圍之中,如同汪洋大海中的島嶼,人們把這種現(xiàn)象稱之為城市熱島效應(yīng)。
          大城市散發(fā)的熱量可以達(dá)到所接收的太陽能的2/5.從而使城市的溫度升高,這就是常說的熱島效應(yīng)。
          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。一般認(rèn)為熱島成因有三:
          一是城市與郊區(qū)地表面性質(zhì)不同,熱力性質(zhì)差異較大。城區(qū)反射率小,吸收熱量多,蒸發(fā)耗熱少,熱量傳導(dǎo)較快,而輻射散失熱量較慢,郊區(qū)恰相反
          二是城區(qū)排放的人為熱量比郊區(qū)大
          三是城區(qū)大氣污染物濃度大,氣溶膠微粒多,在一定程度上起了保溫作用。
          大氣污染在城市熱島效應(yīng)中起著相當(dāng)復(fù)雜特殊的作用。來自工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及日常生活中的大氣污染物在城區(qū)濃度特別大,它像一張厚厚的毯子覆蓋在城市上空,白天它大大地削弱了太陽直接輻射,城區(qū)升溫減緩,有時(shí)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。

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