1.什么是“海绵城市”建设

2.关于热岛效应

城市微气候含义_什么是城市微气候

海绵城市建设是怎样的?植物选择要点是什么?请看中达咨询编辑的文章。

植物景观在海绵城市建设中见效慢但是其承担的功能举足轻重,其选择原则及要点除了要满足传统小区植物景观设计以外,同样应满足海绵城市建设的相关要求。

低影响开发措施内的植物在持续吸收雨水及地表径流、削减污染、改良土壤、营造景观及温湿度适宜的微气候等功能中具有重要作用,城市居住区占有建成区面积比例较大,其中的居住区成为了主要汇水面,在各个汇水面范围内的径流量及污染物浓度各不相同,因而对低影响开发设施中的植物配置提出了新的要求。

1植物与气候及土壤类型相适应

我国不同地区的城市气候各有差异,其中影响较大的是不同城市所对应的海绵城市设计降雨量,一般规定在48小时内将低影响措施中的雨水通过植被蒸发、土壤渗透、溢流措施等途径全部排空并恢复至降雨前的状态,从而能够对下1次降雨进行处理,因此对植物耐水湿能力提出了要求,CasanovaMT等人的相关研究表明植物被淹没时长是影响植物生长最为重要的因素[1]。在乡土植物的选择中,需要根据土壤类型和设计降雨量等指标选择较为耐水湿的植物,避免土壤水分过高对植物生长带来不利影响。

2注重植物对污染物的净化功能

植物对污染物的净化作用可在多种低影响开发设施中实现,因此不仅要重视植物在居住区内水体的水生植物应用,例如具有长期蓄水能力的滞留池、湿塘、滞留塘等低影响开发措施内水生植物的选择,朱木兰,郭燕萍等经过研究发现黄菖蒲、美人蕉、狭叶香蒲对COD、氨氮、TN、TP的去除率平均可达到90%;更需要注重植物在以净化能力为主的低影响开发设施中的应用。在植被选择过程中应当多选取浅根系植物,具有吸收功能的根大多分布在距离地表20~30cm的土层深度范围内。

3植物对径流的持续削减功能

在高于设计降雨量或降雨强度较高的降雨内,植物根系对低影响开发措施内的径流在短时间内吸收能力有限,但在较长时间段内的蒸腾作用对径流削减的总量较大,植物气孔蒸腾速率是相同面积的自由水面的几十倍,大多数植物白天的蒸腾速率为15~250g/m2?h,夜晚为1~20g/m2?h,因而低影响措施的滞留及蓄积能力也需要将植物的蒸腾能力算入其中。

4植物的景观美学和教育功能

削减和净化是低影响开发措施最重要的功能,但往往会因此忽略其美学效果,低影响开发设施需重视其美学效果和所产生的文化教育功能对居民的熏陶作用。在设计过程中利用植被的外形、色彩、质地、线条等特征进行艺术性的配置,避免平面化严重的植物配置方式,实现户户见景[3],使居民了解海绵城市的功能和居民自身在海绵城市建设过程中的作用。

5微气候营造功能

合适的植物配置可以影响植物所处环境内的温度、空气流速、湿度、热辐射等参数,相关研究表明当湿度为40%~60%、空气流速为0.1m/s时,会令使用者感到舒适。相关研究发现,合理配置的植物群落的郁闭度≥0.6,叶面积指数LAI≥3时能够营造令人舒适的微气候。低影响开发措施多选用蒸腾能力较强的植物群落,因此其微气候营造能力将更为显著。

6选择养护成本较低的植物

植物养护及更换将会花费相当数量的资金,因此在达到削减及净化目标的植物生长周期中,污染物浓度及总量等始终在其耐受范围之内。在场地评估中应了解设计场地的污染物种类及浓度,选择适应性较强、易于养护的植被。居住区雨洪设施中应当选择对人体无毒害作用和不掉落果实的植被,植物果实在水中更容易发生变质并滋生蚊虫;居住区内产生的生活垃圾及宠物粪便有时会进入低影响措施,因此可以利用植物对低影响措施进行必要的围合及隔离,减少维护成本和对人体造成的危害。

7结论

2015年4月,国家颁布了16个海绵城市试点城市,至2016年夏季,试点城市建设过程中的植物配置方面所暴露的问题主要为植物品种一致性过高,在今后的实践中,各地区植物研究机构应积极培育具有优良净化、蒸腾作用,适合当地土壤类型的乡土植被。同时做好已有植物的污染物及耐水湿能力的分类及量化工作,为低影响开发措施的设计及软件模拟和评估等工作打下基础;低影响开发措施内使用的植物与传统景观设计中选取的植物更具有特殊性,在设计阶段应做适宜性评估,尤其在居住区污染物浓度较高的片区内更需要区别对待。

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什么是“海绵城市”建设

环境绿化增加植被,植被可以调节气候,具体对居住区微气候的影响表现为:白天气温降低,夜晚气候升高,温差减小,气候变得温和;大气中湿度增加,云量增加,降水增加,气候变得湿润;通过光合作用使大气中含氧量增加,空气变得清新。

植被的作用

氧气制造厂——吸收二氧化碳,释放氧气。通常一公顷阔叶林一天可以消耗1000千克的二氧化碳,释放730千克的氧气。热带雨林被称为“地球之肺”。

天然水库——涵养水源,保护淡水。森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多,形成较厚的腐质层,就像一块巨大的吸收雨水的海绵,具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。—亩树林比一亩无林地多蓄水20吨,等于一座地下水池。

保持水土——保护土壤,防止水土流失。树冠对雨水有截流作用,能减少雨水对地面的冲击力,树木的根系能固定土壤、吸收水分。

天然吸尘器 ——森林吸附粉尘的能力比裸露的大地大75倍。一公顷的山毛榉树林,一年之内吸附的粉尘就有68吨之多。粉尘过滤器。

净化空气——实验证明,林木在低浓度范围内,吸收各种有毒气体,使污染的环境得到净化。 例如,一公顷柳杉林每月可以吸收二氧化硫60千克。美人蕉、月季、丁香、菊花以及银杏、洋槐也能够吸收二氧化硫。防风护沙。

天然消声器——消除噪音,成片的树木能吸收、阻挡声音,因此,在城市大量植树可以有效地降低噪声。

调节气候——森林对温度、湿度、风力都有调节作用.大面积的森林能调节大范围甚至全球的气候.小面积的林带也能起到降温、增湿及净化空气的作用.森林浓密的树冠在夏季能吸收和散射、反射掉一部分太阳辐射能,减少地面增温。

防风护沙——一亩防风林,可以保护100多亩农田免受风灾。

生物栖息地——提供良好的生境,维护生物多样性。

天然空调——白天降温,夏季降温。

提供木材——一亩树林每年提供1立方米木材。

杀灭细菌—— 据调查,闹市区空气的细菌,比绿化区多7倍以上。原因之一就是有些植物能分泌强大的抗生素,如橙、柠檬、圆柏、黑核桃、法国梧桐等植物,都有较强的杀菌力。

关于热岛效应

1海绵城市--渗

由于城市下垫面过硬,到处都是水泥,改变了原有自然生态本底和水文特征,因此,要加强自然的渗透,把渗透放在第一位。其好处在于,可以避免地表径流,减少从水泥地面、路面汇集到管网里,同时,涵养地下水,补充地下水的不足,还能通过土壤净化水质,改善城市微气候。而渗透雨水的方法多样,主要是改变各种路面、地面铺装材料,改造屋顶绿化,调整绿地竖向,从源头将雨水留下来然后“渗”下去。

1透水景观铺装

传统的城市开发中无论是市政公共区域景观铺装还是居住区景观铺装设计中多数用的都是透水性差的材料,所以导致雨水渗透性差,而在这一方面可以通过透水铺装实现雨水渗透,或通过水渠和沟槽将雨水引流至街道附近的滞留设施中。

2透水道路铺装

传统城市开发建设中道路占据了城市面积的10%-25%,而传统的道路铺装材料也是导致雨水渗透性差的重要隐私之一,除了景观铺装方面可以通过透水铺装实现雨水渗透之外,还可以将园区道路、居住区道路、停车场铺装材料改为透水混凝土,加大雨水渗透量,减少地表径流,渗透的雨水储蓄在地下储蓄池内经净化排入河道或者补给地下水,减少了直接性雨水对路面冲刷然后快速径流排水对于水源的污染。

3绿色建筑

海绵城市建设措施不仅在于地面,屋顶和屋面雨水的处理也同样重要。在承重、防水和坡度合适的屋面打造绿色屋顶,利于屋面完成雨水的减排和净化。对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗.

对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗。

2海绵城市---蓄

即把雨水留下来,要尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形地貌后,短时间内水汇集到一个地方,就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来,以达到调蓄和错峰。而当下海绵城市蓄水环节没有固定的标准和要求,地下蓄水样式多样,总体常用形式有两种:塑料模块蓄水、地下蓄水池。

1蓄水模块

雨水蓄水模块是一种可以用来储存水,但不占空间的新型产品;具有超强的承压能力;95%的镂空空间可以实现更有效率的蓄水。配合防水布或者土工布可以完成蓄水,排放,同时还需要在结构内设置好进水管、出水管、水泵位置和检查井。

2地下蓄水池

雨水收集池,由水池池体、水池进水沉沙井、水池出水井、高、低位通气帽,水池进、出水水管、水池溢流管、水池曝气系统等几部分组成。

3海绵城市---滞

其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如,通过微地形调节,让雨水慢慢地汇集到一个地方,用时间换空间。通过“滞”,可以延缓形成径流的高峰。具体形式总结为三种:雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。

1雨水花园

是指在园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域,由树皮或地被植物作为覆盖。它通过将雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。其中浅坑部分能够蓄积一定的雨水,延缓雨水汇集的时间, 土壤能够增加雨水下渗,缓解地表积水现象。蓄积的雨水能够供给植物利用,减少绿地的灌溉水量。

2生态滞留区

概念上来讲生态滞留区就是浅水洼地或景观区利用工程土壤和植被来存储和治理径流的一种形式,治理区域包括草地过滤,砂层和水洼面积、有机层或覆盖层、 种植土壤和植被。生态滞留区在对于土壤的要求和工程技术上的要求不同于雨水花园,形式根据场地位置不同也较为多样,如生态滞留带、滞留树池等。

2.1植草沟

植浅草沟具有输水功能,具有一定的截污净化功能。适用于径流量小及人口密度较低的居住区、工业区或商业区、公园、停车场及公共道路两边,可以代替路边的排水沟或者雨水管渠系统。植草沟沟顶宽0.5~2m,深度0.05~0.25m,边坡(垂直:水平)1:3~1:4,纵向坡0.3%~5%。可设置在雨水花园、下凹式绿地前作为预防处理。

2.2雨水塘

雨水塘是渗水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼地进行雨水渗透,补及地下水,雨水塘能有效地削减径流峰值。但雨水塘护坡需要种植耐湿植物,若雨水塘较深(超过60cm)护坡周边就要种植低矮灌木,形成低矮绿篱,消除安全隐患。同时整个雨水塘系统还要形成微循环才能防止水体腐坏。

2.3雨水湿地

雨水湿地人工雨水湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,将雨水花园、生态滞留池收集的雨水进行集中的净化。而且其具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点,极其适合海绵城市建设中多出应用。

4海绵城市---净

通过土壤的渗透,通过植被、绿地系统、水体等,都能对水质产生净化作用。因此,应该蓄起来,经过净化处理,然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同从而设置不同的净化体系,根据城市现状可将区域环境大体分为三类:居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。根据这个三种区域环境可设置不同的雨水净化环节,而现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节:土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。

1雨水净化系统三部分

土壤渗滤净化:大部分雨水在收集时同时进行土壤渗滤净化,并通过穿孔管将收集的雨水排入次级净化池或贮存在渗滤池中;来不及通过土壤渗滤的表层水经过水生植物初步过滤后排入初级净化池中。

人工湿地净化:分为2个处理过程,一是初级净化池,净化未经土壤渗滤的雨水;二是次级净化池,进一步净化初级净化池排出的雨水,以及经土壤渗滤排出的雨水;经二次净化的雨水排入下游清水池中,或用水泵直接提升到山地贮水池中。初级净化池与次级净化池之间、次级净化池与清水池之间用水泵进行循环。

2雨水净化系统三大区域环境

居住区雨水收集净化:

居住区雨水收集净化过程中由于居住区内建筑面积和绿化面积较大,雨水冲刷过后大量水体可以经生态滞留区、雨水花园、渗透池收集起来经过土壤过滤下渗道模块蓄水池中,相对来说雨水径流量较少。所以利用海绵城市雨水收集系统将雨水惠存、下渗、过滤然后经过生物技术净化之后就可以大量用于绿化灌溉、冲厕、洗车等方面。

工业区雨水收集净化:

工业区有别于居住区,相对来说绿地面积较少,硬质场地和建筑较多,再加上工业产物的影响,所以在海绵城市雨水收集和净化环节就要格外注意下渗雨水的截污环节。经过承载海绵城市原理的园林设施对工业污染物的过滤之后,雨水经过土壤下渗道模块蓄水池,在这个过程中设置截污处理对下渗雨水进行第二次的净化,进入模块蓄水池之后配合生物技术再次净化后再次的循环利用到冷却水补水、绿化灌溉、混凝土搅拌等方面。

市政公共区域雨水收集净化:

市政公共区域雨水收集净化对比前两个区域环境有着不一样的方面,绿地面积大,不同地区山体高程不同所以导致径流量不同,并且河流、湖泊面积较大,所以减缓雨水冲刷对山体表面的冲击破坏和对水源的直接污染是最为重要的问题。就上述问题来讲,市政区域雨水净化在雨水收集方面要考虑生态滞留区和植物缓冲带对山体的维护作用以及对河流、湖泊的过滤作用。在雨水调蓄方面主要使用调蓄池来对下渗雨水进行调蓄,净化后的水一方面用于市政绿化和公厕冲厕,一方面排入河流、湖泊补给水原,解决了水短缺的问题。

5海绵城市---用

在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用,不管是丰水地区还是缺水地区,都应该加强对雨水的利用。不仅能缓解洪涝灾害,收集的水还可以进行利用,如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养,通过“蓄”把水留在原地,再通过净化把水“用”在原地。

收集雨水用于建筑施工

收集雨水用于绿化灌溉

收集雨水用于洗车

收集雨水用于抽水马桶

收集雨水用于消防

收集雨水用于景观用水

6海绵城市---排

是利用城市竖向与工程设施相结合,排水防涝设施与天然水系河道相结合,地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝。这就必须要取人工措施,把雨水排掉。

当雨峰值过大的时候,地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等灾害。经过雨水花园、生态滞留区、渗透池净化之后蓄起来的雨水一部分用于绿化灌溉、日常生活,一部分经过渗透补给地下水,多余的部分就经市政管网排进河流。不仅降低了雨水峰值过高时出现积水的几率,也减少了第一时间对水源的直接污染。

海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

海绵城市的建设途径主要有以下几方面,一是对城市原有生态系统的保护。最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征,这是海绵城市建设的基本要求。

二是生态恢复和修复。对传统粗放式城市建设模式下,已经受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态的手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。

三是低影响开发。按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,同时,根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。

热岛效应

晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现。近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,它的热传导率和热容量都很高,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度,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。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,在冬季最为明显,夜间也比白天明显,是城市气候最明显的特征之一。

气候条件是造成城市热岛效应的外部因素,而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三:一是城枣郊地表面性质不同,热力性质差异较大。城区反射率小,吸收热量多,蒸发耗热少,热量传导较快,而辐射散失热量较慢,郊区恰相反;二是城区排放的人为热量比郊区大;三是城区大气污染拖物浓度大,气溶胶微粒多,在一定程度上起了保温作用。

大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大,它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上宛,白天它大大地削弱了太阳直接辐射,城区升温减缓,有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗,起到保温作用,使城市比郊区“冷却”得慢,形成夜间热岛现象。从城市气象规划设计出发应考虑:

(1)要保护并啬城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。

(2)城市热岛强度随着城市发展而加强,因此在控制城市发展的同时,要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区,常形成气温的高值区。

(3)如北京市位于平原中部,三面环山。由于山谷风的影响,盛行南、北转换的风向。夜间多偏北风,白天多偏南风。因此,在扩建新市区或改建旧城区时,应适当拓宽南北走向的街道,以加强城市通风,减小城市热岛强度。

(4)减少人为热的释放,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。

热岛效应与人体健康

在“热岛效应”的影响下,城市上空的云、雾会增加,使有害气体、烟尘在市区上空累积,形成严重的大气污染。人类有许多疾病就是在“热岛效应”下引发的。

医学研究表明,环境温度与人体的生理活动密切相关。环境温度高于28度时,人们就会有不舒适感;温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱;气温高于34度,并伴有频繁的热浪冲击,还可引发一系列疾病,特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升,死亡率明显增加。此外,高温还可加快光化学反应速率,从而提高大气中有害气体的浓度,进一步伤害人体健康。

在“热岛效应”的作用下,城市中每个地方的温度并不一样,而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内,空气密度小,气压低,容易产生气旋式上升气流,使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害作用下,高温区的居民极易患上消化系统或神经系统疾病,此外,支气管炎、肺气肿、哮喘、鼻窦炎、咽炎等呼吸道疾病人数也有所增多。

严重的城市热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作,还成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。因此,研究削减城市热岛效应的技术方法,取各种措施缓解热岛效应的影响,对于提高人们的生活质量,维持城市可持续发展具有重要的意义。

热岛效应

BIOX.CN 2005-9-5 16:42:35 来源:生命经纬

人类活动对气候的影响,最为明显的地方莫过于城市。近年来,由于城市人口集中、工业发达,以及各种机动车辆及大楼空调设备所排出的热气,而且都市中大多是钢筋水泥等构造物,它的热传导率和热容量都很高,加上建筑物本身对风具有阻挡或减弱作用,使得温度往往比邻近地区高,造成使都市微气候改变的所谓「热岛效应」(heat islands)。

这种效应可使城郊温差高达摄氏 5 ~ 6 度,它会造成空气混浊、能见度变差、多烟尘的天气,甚至工业区下风处会降有害的酸雨,久之对健康构成危害。营造都市林,经由种植林木及植物,能调节气候,重建都市栖地和增加生物歧异度,而个人和工业所排放的二氧化碳,可经由造林行为得到抵减。

都市林在减少大气中二氧化碳方面的贡献以及碳吸存能力,和森林的林木一样,视林木的生长和枯死情形而异,也依树种组成、林龄结构、森林的健全情形等而异。生长率和生命周期(life span)反应二氧化碳的吸存能力,虽然生长快速的树种(即速生树种)较生长较慢的林木,在初期可吸存较多的二氧化碳,但由于速生树种的生命周期较短,反而在其整个生命周期内吸存的二氧化碳量较少。

以生长快速但生命周期较短的杂交杨和生长较慢但生命周期较长的糖枫为例,杂交杨在生命周期间的 30 年,可吸存约 2,460 公斤的二氧化碳,而糖枫在生命周期间的 60 年,却可吸存约 3,225 公斤的二氧化碳。

城市热岛效应

地球在接收太阳系短波辐射的同时也不断向外发射长波辐射,大气中一些气体具有吸收

长波辐射,使其重新返回到地面的特性,因而使地球外逸辐射减少,气温升高,这种现象称

为温室效应。二氧化碳、水汽、甲烷、一氧化碳、臭氧等气体吸收和放出长波辐射的能力特

别强因而被称为温室气体。矿物燃料的大量使用、现代工业的发展、森林砍伐等人类活动是

造成这些气体浓度增加的主要原因。就全球而言,二氧化碳浓度正在以每年1.5%的速率增长。

近年来全球气温普遍偏暖,且气温有持续逐年升高的趋势。1998年为1860年以来最暖的一年,

全球地面平均温度大约比1961--1990年的30平均值偏高0.58℃。至此,全球气温已经连续

20年高于正常值,其中最暖的10年全部发生在1983年以来,而其中七年又发生在1990年以来。

近年来的气候变暖,不仅受自然因素的影响,而且人类活动对气候的影响也日益明显。

热岛效应与疾病

来源: 日期:2005-06-27 09:33:21

住在城市中的居民都会感到,夏季越来越热,让人无法忍受,事实确是如此。据气象观测,近年来我国各大城市温度都有不同程度的升高。除具有“火炉”之称的南京、武汉、重庆外,近年来长沙、合肥、济南、福州、郑州等城市温度每年都在上升,有的已经成了名副其实的“火炉”。造成这种结果的主要原因是城市“热岛效应”。

城市“热岛效应”是指城市比周围地区气温高,尤其是夏天,市区与郊区的温度相差几度,乡村的温度又比郊区的温度低些。我们将近地层气温描述在一张图上,可以清晰地看到城市是一个高温区,温度以城市为中心向郊区递减。如果将高温区用红色描述,低温区用蓝色描述,城市就象汪洋大海中孤岛,气象学上把这种现象称之为城市“热岛效应”。

这种“热岛效应”是如何形成的呢?

城市工业的高度集中,工厂排放的煤灰、粉尘、CO2、工业锅炉产生的热量、废气、汽车尾气以及居民消耗的能源气体覆盖在城市上空,它们善于吸收长波辐射,增加温度。随着现代工业城市规模扩大,高楼相连,马路纵横,池塘被填平,植被被破坏,调节温度的作用不复存在,而水泥建筑、马路热容量小,吸热能力强。在夏季烈日照射下,马路上的温度要比土地上的温度高18度,水泥屋顶温度比草地上的温度高20度。由于白天大量吸热,夜晚持续散发热量,造成市区温度降不下来。加上现代城市人口密集,家庭中大量使用电冰箱、微波炉、空调等家电,对高温天气起着推波助澜的作用。

人类有许多疾病就是在“热岛效应”作用下引发的。在城市“热岛效应”作用下,城市中每个地方的温度又并不是一样的,而是呈现出一个个闭合的高温中心。在高温区内,空气密度小,气压低,产生气旋式上升气流。由于大气是连续不断的,周围的各种废气、化学有害气体不断地对高温区进行补充。在这些有害作用下,高温区居民易患消化系统疾病,表现为食欲减退,消化不良;胃肠道和溃疡性疾病增多,复发率高。神经系统损害严重,表现为失眠、烦躁不安、心神不定,记忆力下降;患忧郁症和精神委靡症。呼吸道疾病、支气管炎、肺气肿、哮喘、鼻窦炎、咽炎人数也有所增多。由于大气污染物会刺激皮肤,导致皮炎,甚至引起皮肤癌。通过观测还发现,在高温严重的夏季,在汞、铬含量高的城市里的居民,肾脏易受到伤害。当铬进入眼睛时,可以引起结膜炎,甚至导致失明;汞可损害人类的肾脏,并伴有腹痛、呕吐及中毒。

既然这样,我们应该如何防止“热岛效应”呢?

国内外专家都在积极进行这方面的研究和探索,目前已有多种方法可以减少“热岛效应”。例如可以用改变城市建筑物表面涂上白色或换上浅颜色的材料,以减少吸收太阳辐射。在路边、花园和屋顶种花栽树,可使城市温度下降。加强城市规划,选择合理的城市结构模式,树立城市生态学观念,统筹安排工厂区、居民区。尤其是热岛区要加强绿化,通过植物吸收热量来改善城市小气候。将城区分散的热源集中控制,提高工业热源和能源的利用率,减少热量散失和释放,也是一项很重要的措施。

城市“热岛效应”并不是无法可制,比如上海和英国伦敦近几年“热岛效应”就有所改观。