城市的“岛”，热了

　　地球上一半的人口都生活在城市里，热岛效应则“加热”了城市人的生活。柏油马路上能烤熟鸡蛋，空调越开越热，冬天也变得更暖和了，这些究竟有何玄机？是好事，还是坏事？城市的“岛”，热了，原因是什么？怎么办？快来一睹为快吧！

　　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。

　　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。

　　TIPS：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”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。

　　城市“热岛”的成因

　　我们了解了城市“热岛”的主要危害，就要采取措施来缓解城市“热岛”效应，给城市“降温”。要采取有效的缓解措施，我们必须了解形成城市“热岛”的主要原因。形成城市热岛的原因主要有以下几点：

　　1 地表下垫面

　　城市“热岛”效应受地表特征的影响。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。

　　城市地表存在大量不透水面，地表含水量少，蒸发量小，不能够通过蒸散降温，热量多以显热形式进入空气中，导致空气升温。

　　同时城市地表对太阳光的吸收率较自然地表高，能吸收更多的太阳辐射，进而使空气得到的热量也更多，温度升高。此外，城市绿地、林木和水体的减少也是城市“热岛”的一个主要成因。

　　绿地能吸收太阳辐射，而所吸收的辐射能量又有大部分用于植物蒸腾耗热和在光合作用中转化为化学能，可用于增加环境温度的热量大大减少。绿地中的园林植物，通过蒸腾作用，不断地从环境中吸收热量，降低环境空气的温度。

　　2 人为热源

　　城市内有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆。这些机器和人类的各种生活活动都消耗了大量的能量，且大部分以热能传给城市大气空间。工厂生产、交通运输以及居民生活都需燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。

　　3 散热的风

　　城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫层，因而对风的阻力增大，风速减低，热量不易散失。

　　4 温室气体

　　城市中的机动车辆、工业生产以及密集的人群活动，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等，这些物质可大量吸收环境中热辐射的能量，产生众所周知的“温室效应”，进而引起大气的进一步升温。

　　城市“热岛”，怎么“破”

　　了解了城市“热岛”的形成原因，我们就可以有针对性地采取措施给城市“降温”了。城市“热岛”减缓措施主要有以下几种：

　　1 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。

　　2 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。

　　3 少用人为热源

　　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。

　　4 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”。

　　5 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。

　　6 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。

　　看来，城市热岛效应也是可以“破”的呀。既然如此，为了共同生活的城市，人人有责，让我们一起为了城市的降温，行动起来吧！

　　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）

　　责任编辑/李银慧

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