城市熱島效應(Urban heat island effect)


是指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,就像突出海面的島嶼,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。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。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反的熱力環流。近年來,隨著城市建設的高速發展,城市熱島效應也變得越來越明顯。城市熱島形成的原因主要有以下幾點:
首先,是受城市路面特性的影響。城市內有大量的人工構築物,如混凝土、柏油路面,各種建築牆面等,改變了路面的熱力屬性,這些人工構築物吸熱快而熱容量小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然路面(綠地、水面等)升溫快,因而其表面溫度明顯高於自然路面。

另一個主要原因是人工熱源的影響。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。此外,城市裡中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨著城市化的發展,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。
當然,城市中的大氣污染也是一個重要原因。城市中的機動車、工業生產以及居民生活,產生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些物質會吸收路面熱輻射,產生溫室效應,從而引起大氣進一步升溫。

原則上,一年四季都可能出現城市熱島效應。但是,對居民生活和消費構成影響的主要是夏季高溫天氣下的熱島效應。為了降低室內氣溫和使室內空氣流通,人們使用空調、電扇等電器,而這些都需要消耗大量的電力。如目前美國1/6的電力消費用於降溫目的,為此每年需付電費400億美元。高溫天氣對人體健康也有不利影響。有關研究表明,環境溫度高於28°C時,人們就會有不適感;溫度再高還容易導致煩躁、中暑、精神紊亂等症狀;氣溫持續高於34°C,還可導致一系列疾病,特別是使心臟、腦血管和呼吸系統疾病的發病率上升,死亡率明顯增加。此外,氣溫升高還會加快光化學反應速度,使近地面大氣中臭氧濃度增加,影響人體健康。

-有關熱島效應的剪報-

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