城市熱島效應(yīng)進(jìn)展及分析

郭 賓 羅力兵 劉海洋

（銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州銅仁 554300）

城市熱島效應(yīng)主要集中在人口眾多的大中城市。銅仁市位于貴州省東北部，武陵山區(qū)腹地，這里是亞熱帶氣候，溫暖而且濕潤，年平均溫度是16.9攝氏度。八月份，銅仁市的平均溫度是33.25攝氏度，周圍郊區(qū)的平均溫度則為31.40攝氏度，溫度差1.85攝氏度，產(chǎn)生了熱島效應(yīng)。

城市熱島已經(jīng)成為一種公害，導(dǎo)致區(qū)域范圍內(nèi)的高溫災(zāi)害，城區(qū)環(huán)境問題嚴(yán)重，空氣中所含有的污染物不能及時(shí)擴(kuò)散，引發(fā)各種疾病。熱島環(huán)流導(dǎo)致區(qū)域范圍內(nèi)的對(duì)流強(qiáng)度增加，造成洪澇災(zāi)害頻發(fā)。為了城市的健康穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)城市熱島效應(yīng)進(jìn)行研究已經(jīng)成為當(dāng)前的重點(diǎn)研究課題。

一、城市熱島效應(yīng)及其形成原因

城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生，主要體現(xiàn)為城市氣溫要高于周邊區(qū)域的氣溫，氣候產(chǎn)生異常變化，大量地消耗能源，嚴(yán)重影響居民正常生活，甚至威脅到居民的健康，人們也將這種現(xiàn)象稱之為“大氣熱污染現(xiàn)象”[1]。

形成城市熱島效應(yīng)的原因非常復(fù)雜，對(duì)熱島強(qiáng)度產(chǎn)生影響的因子也是多種多樣。熱島會(huì)隨著時(shí)間和空間不斷變化，而且有多種變化模式。城市化發(fā)展進(jìn)程給城市環(huán)境帶來壓力，人為因素影響，與氣象環(huán)境相互作用，導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)。人群活動(dòng)密集，在城市中生活需要消耗大量的能源，產(chǎn)生熱量，城市人口密度明顯要高于周邊郊區(qū)人口密度，熱量自然也會(huì)增加，加之城市中汽車尾氣排放量增加也會(huì)導(dǎo)致熱島效應(yīng)加劇[2]。為了保證城市密集人口的生活和生產(chǎn)用地，大量建筑物和高樓大廈建立起來，而濕地、林地、綠地的面積卻不斷減少，人為因素導(dǎo)致城市下墊面改變性質(zhì)，產(chǎn)生溫室氣體，對(duì)大氣環(huán)境造成污染，熱量增加，熱島效應(yīng)形成。氣候環(huán)境條件發(fā)生變化，就是天氣形勢發(fā)生了改變，風(fēng)量和云量也有所變化，也會(huì)導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)。

二、國外研究進(jìn)展

（一）城市氣候影響熱島效應(yīng)

國外對(duì)城市氣候影響熱島效應(yīng)的研究中，主要是對(duì)熱帶地區(qū)、副熱帶地區(qū)以及高緯寒帶地區(qū)的城市所存在的熱島效應(yīng)進(jìn)行研究[3]。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，國外學(xué)者在研究城市熱島問題的時(shí)候，采用了數(shù)值模擬的方法。對(duì)人類活動(dòng)區(qū)域的熱島現(xiàn)象進(jìn)行研究已經(jīng)成為新熱點(diǎn)，比如，Peterson等人針對(duì)全世界農(nóng)村地區(qū)的氣溫環(huán)境變化規(guī)律進(jìn)行研究，與城市熱島效應(yīng)進(jìn)行對(duì)比，明確熱島效應(yīng)對(duì)全球增溫所產(chǎn)生的影響。

（二）城市氣候形成機(jī)制研究

Weng等將城市溫度和鄉(xiāng)村溫度的歷史性差異進(jìn)行研究，明確城市的發(fā)展影響熱島效應(yīng)，而且提出自己的看法，認(rèn)為城市下墊面不斷擴(kuò)張，會(huì)影響到城市熱島強(qiáng)度，使地表的溫度發(fā)生變化。以Duckworth等人研究城市上空的溫度，對(duì)比郊外的空氣溫度，發(fā)現(xiàn)熱島效應(yīng)存在交叉性，于是針對(duì)于此進(jìn)行大量研究。Lee在1992年使用遙測技術(shù)研究首爾的熱島效應(yīng)以及鄰近衛(wèi)星城市的城市熱島效應(yīng)，對(duì)于城市氣候的形成提出自己的看法。日本的研究人員Fukuoka在1983年開始研究人口與熱島強(qiáng)度之間的相關(guān)性，明確人口數(shù)量是熱島效應(yīng)形成的一個(gè)重要因素。

三、城市熱島效應(yīng)防治——以貴州省銅仁市為例

（一）擴(kuò)大城市綠地與森林面積

城市熱島效應(yīng)已逐漸成為嚴(yán)重影響城市人居環(huán)境和居民健康的重要因素，是評(píng)價(jià)城市生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)。降低熱島效應(yīng)的影響，改變城市生態(tài)環(huán)境，需要認(rèn)識(shí)到熱島比例越高，就意味著植被覆蓋率非常低；相反，熱島比例越低，就意味著植被覆蓋率非常高。所以，當(dāng)面對(duì)熱島效應(yīng)的時(shí)候，需要對(duì)擴(kuò)綠面積充分考慮，還要保證綠地分布合理，對(duì)植物合理配置。將有限的城市空間充分利用起來，實(shí)施垂直綠化，使綠化覆蓋面積增加，下墊面吸收的輻射得以改善，調(diào)整好散熱，將熱島效應(yīng)減少。貴州省銅仁市近年來非常重視城市綠化建設(shè)，大面積種植綠色植被，保證城市空氣含水量，改變城市生態(tài)環(huán)境，減少熱島效應(yīng)給人們生活造成的影響，同時(shí)采用高科技技術(shù)手段加強(qiáng)對(duì)熱島效應(yīng)時(shí)空變化的監(jiān)測，加強(qiáng)對(duì)綠色植被的管理和保護(hù)。

（二）濕地與水體保護(hù)

對(duì)于銅仁市的熱島效應(yīng)還可以采用濕地與水體保護(hù)的方法。銅仁市濕地公園比較多，這些資源沖充分利用，發(fā)揮濕地的水資源和植物的作用吸收空氣中的熱量，還可以對(duì)空氣污染物起到凈化作用。強(qiáng)化濕地與水體保護(hù)，能夠有效的解決熱島效應(yīng)[4]。比如，銅仁市劃定濕地生態(tài)保護(hù)紅線，并嚴(yán)格管理和控制，將濕地劃分為一般濕地和省級(jí)重要濕地，對(duì)于不同級(jí)別的濕地采用相應(yīng)的保護(hù)管理方式。省級(jí)重要濕地要重點(diǎn)保護(hù)，一般濕地分批次保護(hù)、分階段保護(hù)，而且還要對(duì)保護(hù)范圍適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大，提高保護(hù)率。

四、結(jié)束語

城市產(chǎn)生熱島效應(yīng)的因素有很多，需要從多個(gè)角度展開研究。中國多數(shù)城市設(shè)立有自動(dòng)觀測站，可以獲得很多的資料，但是基于此進(jìn)行城市熱島效應(yīng)研究所獲得的成果并不多，還需要加大研究力度，將高科技技術(shù)手段應(yīng)用到熱島效應(yīng)的監(jiān)測中，并針對(duì)不同地區(qū)的熱島現(xiàn)象進(jìn)行有效防治。同時(shí)政府部門和社會(huì)各界要對(duì)熱島效應(yīng)引起重視，加大環(huán)境保護(hù)的宣傳力度，提高市民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，減少環(huán)境污染和熱量排放，促進(jìn)城市環(huán)境的改善。