日志
城市热岛效应原因及对策分析-----以深圳为例
热度 1 ||
四、原因分析
1.城市化进程中下垫面性质的改变
城市下垫面多为水泥、柏油路面和混泥土等硬质铺盖，绿地面积小，下垫面的颜色较深，对太阳辐射的反射率较小，加上其热容量和导热率较大，所以城市下垫面吸收了较多的热量。而水泥等硬质下垫面会形成人工的不透水层，使水分的在土壤中的下渗能力和地面保水能力下降，进而使地面难以通过水分的蒸发而达到降温的效果。城区中高蓄热、非生态建筑实体构成比重不断增加，一些大型建筑采用全密封、全玻璃幕墙设计，玻璃将光直射到室内使温度上升，而为了室内降温必须耗费能源以机械方式将热量排出户外[7]。深圳市城市建筑物的参差不齐分布，使城市的墙壁和墙壁、墙壁与地面之间进行多次反复的吸收，所以增温效应比较明显。城市下垫面温度高，热量多，以长波辐射的形式辐射到大气的热量也多，。而城市近地面大气中的温室气体多，吸收较多的地面长波辐射，同时又以长波辐射的形式向地面逆辐射，从而使地面及地表空气保持较高的温度。城市下垫面性质改变导致下垫面物理和生物学特性改变，对城市、地区甚至是全球范围内的气候有着十分显著的影响[8]。
2.人为热和大气污染
1980年深圳的总人口为33.29万，城市化水平为23.91%。1983年总人口为59.52万，城市化水平为56.23%。1990年总人口为201.94万，城市化水平为87.30%。1999年城市人口为405.13万，城市化水平为93.88% [9]， 2005年玉林市区人口才67.76万。城区人口数量等相关资料都表明深圳市的城市化水平远高于玉林市。城市人为热主要包括机动车辆，工厂车间、空调运转、居民烹饪及建筑物向外散发的热量等，对城市增温效应的形成有着十分重要的作用[10]。一方面，人为热的排放直接增加了城市热量。另一方面，城市人为热排放的同时，也大量排放煤灰、粉尘等颗粒物以及各种污染气体（包括一些温室气体）等，这些颗粒物在一定程度上会减少地面热量的散失，而温室气体也起着一个保温作用，这些都会加速城市的增温。研究表明；城市冬季人为热的释放量很大，甚至比太阳净辐射还要大，如美国冬季旧金山的人为热最高达到75W/M2[11]。城市内排放大量的人为热引起了城市的增温。1984年上海城市每平方公里上空所获得的人为热相当于郊区的3.2倍强，如果再加上空调排放等的人为热，市区增温效果就更加明显[12]。有研究表明1万人口城市的热岛强度达到
3.城市规模和形状
城市建成率[14]，几何形状[15]也与城市的增温效应有关。深圳市城区面积大，高楼林立，建筑、街道等的几何形状不合理，这将导致城市通风受阻，风速减小，热量不易排放和扩散。
4.其他原因
除了上述原因，大气中的各种污染物浓度及其组分比例，大气环流变化，大气辐射变化，高低压气团也会影响城市的气温。比如深圳市夏季受副热带高压控制，以下沉气流为主，多静风天气，近地面热量不易散发，这进一步加剧了城市的增温效应。
五、对策探讨
1.大力增加城市绿化投入，提高城市绿地覆盖率
绿化具有遮阳蔽荫、蒸发蒸腾、调节气温、降温的作用。植被覆盖通过吸收和转化太阳辐射能量，可以有效降低地表温度，城市地域绿化覆盖率的高低对城市环境改善起着主导作用，张小飞，王仰麟等对2004年深圳市建成区植被覆盖度与下垫面温度的研究表明，植被覆盖率小于25%时，植被覆盖度上升10%可以起到降温
2.合理规划城市建筑
城市下垫面的重要组成部分之一就是城市建筑，它对城市气温的影响很大，因此在城市建筑的规划中，要考虑深圳当地的风向，把楼房建设成为便于空气流通的模式，同时，最好将高院墙拆掉，建成栅栏式，增加空气流通，减少建筑物的表面粗糙程度，有利于自然通风和下垫面的辐射散热。要在深圳市城市规划时要合理利用有限空间，改善城市大量建筑物的下垫面的辐射吸收和散热状况，从而达到降温的效果
3.适当保留和增加城市水域面积
由于水的热容量和导热率大于陆地，水的升降温也远较陆地缓和；水体不仅具有比较强的蓄热能力，而且在水蒸发的同时也能带走大量的热量、降低地表温度。城市水域不仅是调节小气候的一个“肺叶”，同时也能畅通给水，增加城市景观，因此深圳市要适当保留或增加城市水域面积。把水域和绿地结合起来，打造山水城市，这样不仅能起到降低城市增温效应，还能美化、绿化城市。
4.控制人口数量，减少人为热
深圳市在发展的同时也要注意合理控制城区人口规模和密度，改善能源配置和使用条件，可采取工业集中采热，集中供热发展民用煤气，以电代煤解决低空污染。大力开发太阳能、风能、水能等可再生且无污染的能源、保护自然生态环境[17]。要建立比较完善的城市公交系统，合理控制私家车数量，注重发展城市地铁，提倡公共交通，并逐步用清洁液化气取代汽油作为车辆的主燃料，严格控制汽车的尾气超标排放，减少汽车尾气的热污染。
六、结论
年均气温，滑动平均气温，平均气温距平分析结果表明，深圳市从1961-2001近40年来增温速度远快于玉林市。深圳市城市化进程快于玉林市，城市增温也比玉林市明显，主要原因有以下四点：城市化进程中下垫面性质的改变、人为热和大气污染、城市规模和形状、区域性时段性的高低压气团等其他原因。影响城市气温升高的因素很多，包括自然方面的大气辐射变化，大气环流变化等，也包括人为方面的下垫面性质改变、大气组成成分改变，人口规模扩大等。针对人为因素，我们可以通过采取一定相应措施来缓解和减弱城市的增温效应。因此深圳可以采取：大力增加城市绿化投入，提高城市绿地覆盖率、合理规划城市建筑、适当保留和增加城市水域面积、控制人口数量减少人为热等措施来缓和或减弱城市的增温效应。
致谢：本文的气象数据由陈志彪教授提供，在此深表感谢。
参考文献：
[1]丁一汇，戴晓苏。中国近百年来温度变化[J].气象，1994，20（12）：19-26
[2]安月改，李元华.河北近50年蒸发量气候变化特征[J].干旱区资源与环境，2005，19（4）：159-162
[3]杨建平，丁永建，陈仁升，等。近
[4]陈小玲，延军平。毛乌素沙地的气候对全球气候变化的响应研究[J]. [J].干旱区资源与环境，2005，15（4）：51-56
[5]百度百科.深圳概况. http://baike.baidu.com/view/3329.htm.
[6]深圳政府在线.深圳概貌. http://www.sz.gov.cn/cn/
[7]王朝春.城市气候高温化的成因与对策——以福州市城区为例[J].城市问题，2006，9：98-102
[8]彭少麟，周凯，叶有华，粟娟.城市热岛效应研究进展[J].生态环境，2005，14（4）：574-579
[9]徐小黎，史培军，何春阳. 北京和深圳城市化比较研究[J].地球科学进展，2002，2：221-228
[10]FAN H L．SAILOR D J. Modeling the impacts of anthropogenic heating on the urban climate of Philadelphia：a comparison of implementations in two PBL schemes[J]. Atmospheric Environment,2005．39(1)73—84.
[11]SAILOR DLLUL.A top-down methodology for developing diurnal and seasonal anthropogenic heating peofiles for urban areas[J].Atmospheric Environment,2004,38(17):2737-2748
[12]赵可新.城市热岛效应现状与对策探讨[J].中国园林.1999，15(66)：44—45
[13]KARL T R, DIAZ H F, KUKLA G .Urbanization:its detection and effect in the
[14]BOTTYAN Z．UNGER J.A multiple linear statistical mode
[15]MASMOUDI S．MAZOUZ S Relation of geometryvegetation and thermal comfort around buildings in urban settings.the case of hot arid regions[J].Energy and Buildings 2004,36：710—719
[16]张小飞，王仰麟，吴健生，李卫锋，李正国.城市地域地表温度-植被覆盖定量关系分析
——以深圳市为例[J].地理研究，2006，25（3）：369-376
[17]吕云峰.城市热岛效应现状及监测方法[J].长春师范学院院报，2006，25（4）：81-82
