炎熱的夏季,“都市熱島”現(xiàn)象日趨明顯,全國各地市區(qū)的最高氣溫普遍比郊區(qū)高好幾攝氏度。針對這種現(xiàn)象,我們該如何應(yīng)對?
城市為何成“熱島”
城市與鄉(xiāng)村盡管受太陽輻射差異不大,但氣溫并不一樣。由于城市工業(yè)生產(chǎn)集中,人口密度較大,加上機(jī)動車的廢氣排放,會釋放出相當(dāng)多的熱量。同時,水泥、石料、柏油路面等,導(dǎo)熱率大,熱容量小,且不透水,表面干燥,消耗蒸發(fā)的熱量很少,加上大氣污染嚴(yán)重,也削弱了地面的有效輻射。由于上述種種原因,致使城市氣溫高于鄉(xiāng)村,形成所謂的“熱島”。
以上海為例,上海市區(qū)有數(shù)萬多家企業(yè),集中了2400多萬人口,每天機(jī)動車排放的廢氣就有上千萬立方米;而且工業(yè)燃燒、居民用炊、空調(diào)等排放的熱量更是與日俱增。近年來,全市超高層建筑不斷增加。原先縱橫密布的河道和綠地已被不透水、不透氣的“混凝土森林”所代替。
據(jù)調(diào)查,城市內(nèi)人為釋放的熱量,在美國一般已相當(dāng)于地表所吸收的太陽凈輻射熱的10%~15%,在某些特大城市,甚至超過太陽的凈輻射熱,如莫斯科的人為釋放熱量已達(dá)到太陽凈輻射熱的3倍,美國紐約曼哈頓區(qū)的人為釋放熱量高達(dá)太陽凈輻射熱的6倍以上。城市內(nèi)大量的人為熱釋放引起城市地區(qū)的局部升溫,從而在溫度空間分布圖上出現(xiàn)一個個高溫中心。近100多年來,全球年平均氣溫上升了0.7℃,而日本東京市區(qū)的氣溫直接上升了7℃,上升幅度為普通城市的10倍。北京市區(qū)與郊區(qū)的氣溫差最高可達(dá)6℃~7℃,天津?yàn)?℃~4℃,上海最高可達(dá)6℃左右。
城市熱島效應(yīng)在我國京津地區(qū)還表現(xiàn)為:夜間“熱島”強(qiáng)度較大,白天較弱,日出前和夜間8時左右,出現(xiàn)“熱島”強(qiáng)度日變化的兩個極大值;“熱島”的年變化表現(xiàn)為秋季熱島最強(qiáng),次數(shù)最多,春季次之,夏季較少。城市嚴(yán)寒和霜凍的天數(shù)都比郊區(qū)少,也是“熱島效應(yīng)”的結(jié)果。
城市“四島效應(yīng)”
城市氣候的特點(diǎn)可以由“四島效應(yīng)”來概括,首先,氣溫升高形成“熱島”效應(yīng),一般來說城市年平均氣溫比郊區(qū)高0.5℃~1℃,冬季平均最低氣溫可高出1℃~2℃。
城市氣候還出現(xiàn)“干濕島效應(yīng)”,這是由于氣溫高,地面蒸發(fā)少,使城市內(nèi)的相對濕度比郊區(qū)平均低6%左右,使城市的空氣白天比郊區(qū)干燥得多,而夜間卻稍濕,從而使市區(qū)顯現(xiàn)為“干島”與“濕島”晝夜交替的現(xiàn)象。
城市的污B2D12WeLppfwhTPDOAtfL9YJirKvUNBGrPtn8iYzaio=染氣體和塵埃使城市的能見度降低,霧日增加,降水量增加,從而使城市產(chǎn)生“混濁島”和“雨島”效應(yīng)。例如,1995年香港島和九龍市區(qū)的MdMaeV10MWt0wENKWOnUDA3ahs/slVsmAMIkiJurvO4=年降水量達(dá)2754mm,而新界僅為2200mm。此外,由于城市具有大量的建筑群,城市的年平均風(fēng)速一般比郊區(qū)小20%~30%;受城市上空煙塵的影響,使城市的年平均輻射總量要比郊區(qū)減少10%~15%。
城市的氣候還使城區(qū)的附近形成局部地區(qū)環(huán)流,大氣污染物不易擴(kuò)散,使林木花草的物候自市中心向郊區(qū)遞變。因城郊的溫度差,城市上空出現(xiàn)強(qiáng)烈的上升氣流,城市周圍的空氣向市區(qū)補(bǔ)償產(chǎn)生城市風(fēng);因城市上空凝結(jié)核豐富,又有上升氣流,使城市的霧日、云量和雨量都高于郊區(qū),一般可增加5%~10%。夏季,每逢熱空氣侵襲城市時,“熱島效應(yīng)”使城市中心更加熱,加上城市通風(fēng)不暢,容易引起中暑、心腦血管功能失調(diào)等疾病,心臟病和呼吸道疾病的發(fā)病率特別高,死亡率也明顯增加。可見“熱島效應(yīng)”對城市居民的生活和健康也有很大的影響。
“熱島”降溫
如何改善城市的氣候條件,并充分利用這一特殊環(huán)境,已成為城市氣候研究的重要課題之一。
一些氣象專家根據(jù)世界許多城市的成功經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合中國城市的實(shí)際,提出了“熱島”降溫的一些頗有價值的對策和措施。
首先,要擴(kuò)大城市綠地的覆蓋面積,為城市添上“綠肺”。大城市一般都是高樓林立,建筑密集,涼風(fēng)吹不進(jìn),熱氣散不出,缺的就是綠色植被來吸熱調(diào)節(jié)。如今許多城市的規(guī)劃和建設(shè)中,都決心要舍得拿出“黃金地塊”來發(fā)展綠地,只有這樣,城市的“呼吸”才能正常,冷熱才能得到自然調(diào)節(jié)。
其次,要嚴(yán)格控制和減少人為熱量和溫室氣體的排放量。減少城市工廠人為熱量排放的有效途徑,除了進(jìn)行工廠外遷以外,還可采取調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的辦法,即減少煤炭、燃料油的使用,盡量利用太陽能、風(fēng)能等。與此同時,控制和削減城市汽車、空調(diào)等人為熱量的生成也是不容忽視的措施。
最后,要適當(dāng)增加城區(qū)的水城面積和噴水、灑水設(shè)施。城市水務(wù)的功能不僅在于通暢城市的供水和排水,也是調(diào)節(jié)城市氣候的另一“肺葉”。在某種程度上是“綠肺”所無法替代的。我們再也不能干無止境填河、修路、造房之類的蠢事了。此外,有些專家還認(rèn)為,用以淺色為主的油漆或涂料粉刷城市建筑物的外表,來增加城市下墊面的反射率,也可減少城市的吸熱量。
在21世紀(jì),生態(tài)城市應(yīng)運(yùn)而生。生態(tài)城市中的許多建筑是用“生態(tài)墻”建成的,生態(tài)墻是由空心磚制成,里面能生長綠草、攀緣植物、花卉等。這種用樹木、花草做成的墻壁,能防塵防燥、凈化空氣、調(diào)節(jié)溫度。生態(tài)城市讓人們沐浴在大自然清新的綠意之中。