热岛效应论文.doc

城市是人口、商业、工业、交通高度集中的区域，由于人类的活动和工业生产排放出大量的热量，使城市气温比周围郊区气温高，这一新现象就称为“城市热岛效应”。我国曾观测到的最大城乡温差（城市热岛强度），上海是6.8℃（1979年11月13日20时），北京是9.0℃（1966年2月22日清晨）。城市热岛最早见之于科学记载的，可能是1818年英国出版《伦敦气候》。作者L·赫华德对城市气候的两大发现，就是伦敦市中心气温比郊外高（各月平均分别高0.5℃—1.2℃），以及城乡温差夜间比白天大。随着世界各地城市的发展和人口的稠密化，“城市热岛效应”变得日益突出。 城市热岛效应的产生因素及危害 城市热岛主要是由以下几种因素综合形成：①人口高度密集、工业集中，大量人为热量喷发。②高耸入云的建筑物是气流通行的障碍物，造成的地表风速小且通风不良。③城市绿地的缺少。④人类活动释放的废气排入大气，改变了城市上空的大气组成，使其吸收太阳辐射的能力及对地面长波辐射的吸收增强。据统计，热岛的80%归咎于绿地的减少，20%才是城市热量的排放。由此可见绿地对城市的重要性。 城市热岛的危害主要表现在：①“热岛效应”引起自然环境和植物生态发生变化，夏季城市更加闷热，“热岛效应”使大气中的粉尘增多，威胁市民的健康。②“热岛效应”的产生不仅使人们工作效率降低，而且中暑人数增加，夏季高温导致火灾多发，加剧光化学烟雾的危害。③产生热岛效应后，阻碍城乡空气交流，新鲜空气进不来，有害气体排不出去，烟尘、二氧化碳、汽车尾气等污染物便会在地表空气磨擦层长时间滞留，形成灰蒙蒙的大气状态，诱发多种疾病。 武汉市热岛遥感成果 应用遥感技术，特别是应用卫星遥感资料TM6热图象研究城市热岛，在国内外都有过报导。武汉市曾于1988年、2000年分别利用遥感技术对武汉市冬季和夏季的热岛效应做了研究，初步掌握了武汉市热环境的空间和变化规律。其对武汉市环境质量的改善和规划都有十分重要的科学价值和现实意义。 城区热岛分布规律和特征（1988年的分布状况） （一）城区热岛的水平结构 根据白天（12-15时）和夜间（0-3时）热环境资料的分析，武汉市区热岛日周期水平变化较大，白天构成以市区为主、面积大、分布集中的多中心城市热岛为主要特征，市区被长江、汉江分割形成三镇（汉口、汉阳、武昌）四片（汉口、汉阳、武昌、青山）的多中心热岛结构，其中汉口有三个强热岛中心（以0.9 ℃）为界：一是从武胜路—三阳路，从中山大道—建设大道呈“凸”字形，范围最大，强度最高，基本分布在人口稠密区；二是堤角工业区，从黄浦路沿工农兵路到新村街，为一直径2公里的圆形；三是易家墩工业区，从汉宜路南端沿解放大道到古田一路呈南北宽1公里的东西向带状，与工业区的分布位置吻合。 青山区有两个强热岛中心：一是武钢厂区，呈北西向排列长约2.5公里，宽1公里的平行四边形；二是生活区，以红卫路街和新沟桥街为中心两个相邻的小热岛，直径小于1公里。 武昌有两个弱热岛中心，分别位于武昌老城区沿江呈岛带状 和四美塘的两端，面积较小。 夜间城市热岛范围较小，强度较弱，以工业热源和水体效应为主构成热岛呈零散分布为主要特征，青山武钢为热岛最强，以炼铁厂为中心呈同心圆向外扩散，直径为1公里。汉阳汉钢为一弱热岛中心，汉口城区温度略高于背景温度（0.1℃）强度极弱，而大面积的水体都表现出较市区更高的温度，形成与水体形状相类似的热岛和热带，分布于市区外围或横穿市区。 （二）城区热岛的强度分布 总的来说，武汉市在温差较小的秋未季节（11月份）整个城市热岛强度较小，特别是在午后和午夜时，最大强度仅有1.1℃。并且汉口几个热岛中心的强度均大于武钢热岛中心强度，白天市区均呈不同强度的热岛，热岛边界出现的范围基本上与建城区吻合，只有在大的水体附近和广埠屯以东没有热岛出现，呈“冷湖”特征。 夜间热岛强度大小主要与工业热源有关，武钢最强，达1.1℃。汉阳的七里庙工业区次之，达0.3℃，汉口人口稠密区为0.1℃。并且汉口几个热岛中心的强度均大于武钢热岛中心强度，白天市区均呈不同强度的热岛，热岛边界出现的范围基本上与建城区吻合，只有在大的水体附近和广埠屯以东没有热岛出现，呈“冷湖”特征。 白天热岛强度除与下垫面类型有关外，各具特色的工业区对热岛形成起了重要作用，如易家墩工业区，堤角工业区，七里庙工业区，青山工业区等，绿化较好的地区（解放公园）和较大水体对气温具有一定调节作用，形成市区内的低温区。 总之，城市热岛强度夜间大于白天，上半夜大于下半夜，具有热源的工业区大于一般市区，人口密集，建筑密度大的城区高于稀疏区，白天水体植被具有调节气温作用，削弱了热岛强度；夜间水体具有保温作用，形成热岛。不同季节的城市热岛心基本不变，热岛