城市熱島效應

城市熱島效應是指城市因大量的人工發熱、建築物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素，造成城市「高溫化」。城市中的氣溫明顯高於外圍郊區的現象。在近地面溫度圖上，郊區氣溫變化很小，而城區則是一個高溫區，就象突出海面的島嶼，由於這種島嶼代表高溫的城市區域，所以就被形象地稱為城市熱島。形成城市熱島效應的主要因素有城市下墊面、人工熱源、水氣影響、空氣污染、綠地減少、人口遷徙等多方面的因素。

基本特徵

熱島效應是由於人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現象，在冬季最為明顯，夜間也比白天明顯^[1]，是城市氣候最明顯的特徵之一。城市熱島效應使城市年平均氣溫比郊區高出1°C，甚至更多。夏季，城市局部地區的氣溫有時甚至比郊區高出6°C以上。原則上，一年四季都可能出現城市熱島效應。此外，城市密集高大的建築物阻礙氣流通行，使城市風速減小。由於城市熱島效應，城市與郊區形成了一個晝夜相同的熱力環流。

城市熱島效應的形成因素

城下墊面

城區大量的建築物和道路構成以磚石、水泥和瀝青等材料為主的下墊層，這些材料熱容量、導熱率比郊區自然界的下墊層要大得多，而對太陽光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下墊層表面溫度遠遠高於氣溫，其中瀝青路面和屋頂溫度可高出氣溫8℃～17℃。此時下墊層的熱量主要以湍流形式傳導，推動周圍大氣上升流動，形成「湧泉風」，並使城區氣溫升高；在夜間城市下墊面層主要通過長波輻射,使近地面大氣層溫度上升。由於城區下墊層保水性差，水分蒸發散耗的熱量少（地面每蒸發1g水，下墊層失去2.5kJ的潛熱），所以城區潛熱大，溫度也高。

人工熱源

城市內擁有大量鍋爐、加熱器等耗能裝置以及各種機動車輛。這些機器和人類生活活動都消耗大量能量，大部分以熱能形式傳給城市大氣空間。工廠生產、交通運輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料，每天都在向外排放大量的熱量。工廠、機動車、居民生活等，燃燒各種燃料、消耗大量能源，無數個火爐在燃燒，都在排放熱量。

水氣影響

水的熱容量大，在吸收相同熱量的情況下，升溫值最小，表現出比其他下墊面的溫度低；水面蒸發吸熱，也可降低水體的溫度。風能帶走城市中的熱量，也可以在一定程度上緩解城市熱島。因此在城市建築物規劃時，要結合當地的風向，不要把樓房全部建設成為東西走向的,要建設成為便於空氣流通的模式；同時，最好將一些單位的高院牆拆掉，建成柵欄式，增加空氣流通。

空氣污染

城市中的機動車輛、工業生產以及大量的人群活動，產生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉塵等，這些物質可以大量地吸收環境中熱輻射的能量，產生眾所周知的溫室效應，引起大氣的進一步升溫。市大氣污染使得城區空氣質量下降，煙塵、SO2、NOx，CO含量增加，這些物質都是紅外輻射的良好吸收者，至使城市大氣吸收較多的紅外輻射而升溫。

綠地減少

城市裡中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨着城市化的發展，城市人口的增加，城市中的建築、廣場和道路等大量增加，綠地、水體等卻相應減少，緩解熱島效應的能力被削弱。城市的建築、廣場、道路等等大量增加，綠地、水體等自然因素相應減少，放熱的多了，吸熱的少了，緩解熱島效應的能力就被削弱了。既然城市中人工構築物的增加、自然下墊面的減少是引起熱島效應的主要原因，那麼在城市中通過各種途徑增加自然下墊面的比例，便是緩解城市熱島效應的有效途徑之一。

熱島效應的防治措施

綠化環境

研究表明：城市綠化覆蓋率與熱島強度成反比，綠化覆蓋率越高，則熱島強度越低，當覆蓋率大於30%後，熱島效應得到明顯的削弱；覆蓋率大於50%，綠地對熱島的削減作用極其明顯^[2]。規模大於3公頃且綠化覆蓋率達到60%以上的集中綠地，基本上與郊區自然下墊面的溫度相當，即消除了熱島現象，在城市中形成了以綠地為中心的低溫區域，成為人們戶外遊憩活動的優良環境。

減少排放

減少人為熱的釋放，儘量將民用煤改為液化氣、天然氣並擴大供熱面積也是根本對策。提高能源的利用率，改燃煤為燃氣。控制使用空調器，提高建築物隔熱材料的質量，以減少人工熱量的排放；改善市區道路的保水性性能。

視頻