什么是城市热岛效应

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什么是城市热岛效应

城市热岛效应就是一种城市气温比郊区高的现象。随着城市规模的迅速扩大，城市的热岛效应越来越明显。而它的形成，一方面是在现代化的大城市中，除了数百万人日常生活所发出的热量，还有工业生产、交通工具散发的大量热量。另一方面，城市的建筑群和柏油路面热容量大，反射率小，能有效地储存太阳辐射热。据估算，城市白天吸收储存的太阳能比乡村多80%。到了晚上，城市降温缓慢，因此夏季前半夜便仍感闷热。城市热岛效应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”。

热岛效应不仅使城市的气候发生了变化，还带来严重的污染，成为影响城市环境质量的重要因素。近些年，随着城市建设的高速发展，热岛效应也愈发明显。概括起来，城市热岛的形成主要有四个原因：首先是人工建筑物的影响，如混凝土、柏油路面以及各种建筑墙面。这些人工建筑物吸热快而热容小，在相同的太阳辐射条件下，其表面温度明显高于绿地和水面。其次是城市大气污染。城市中机动车辆、工业生产及人群活动产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉尘等，这些物质可以吸收环境中热辐射的能量，产生众所周知的“温室效应”，从而引起大气的进一步升温。三是人工热源的影响。日益增加的工厂、汽车、空调、冰箱等人工排热器在消耗掉大量能源的同时，还在不停地向外“倾泻”着热量，使城市的“体温”一再升高。

四是城市绿地和水体的减少。随着城市中建筑、广场和道路的大量增建，绿地、水体等自然因素却相应减少，吸热少了，缓解热岛效应的能力自然就被削弱了。

热岛效应是什么意思

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

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6℃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10月最强。年均气温的城乡差值约1℃左右，如北京为0.7~1.0℃，上海为0.5~1.4℃，洛杉矶为0.5~1.5℃。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，城市中建筑群密集，沥青和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量（可吸收更多的热量），而反射率小，使得城市白天吸收储存太阳能比郊区多，夜晚城市降温缓慢仍比郊区气温高。城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空为相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局地环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重，人类生存的环境被破坏，导致人类发生各种疾病，甚至造成死亡。

青藏高原的“热岛效应”

近代地理学的开创者之一、德国科学家洪堡1799-1804年间在南美洲安第斯山脉考察时发现，赤道附近的高山雪线，比中纬度的青藏高原许多高山的雪线低200米左右。例如：贡嘎山西坡雪线高5100米左右，而靠近赤道的厄瓜多尔基多附近的高山雪线仅约4800米多一些。这不符合常理：由于赤道地区热量较高，高山雪线通常应该从赤道向两极递降，到极地附近降至海平面。

据此，洪堡提出了青藏高原的“热岛效应”理论：对流层大气的主要直接热源是地面，或称“下垫面”，青藏高原由于下垫面大面积抬升，（相当于把“火炉”升高），故其热量较同纬度、同海拔高度的其它地区高得多，甚至比赤道附近的同海拔地区也要高得多。

青藏高原的“热岛效应”对环境的多要素影响极大，如冰川、生物等。例如，贡嘎山南坡的垂直自然带和纬度相当的峨眉山相比丰富得多，许多树木的分布界线也设于峨眉山，就是这个原理。