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
|Archiver|小黑屋|星韵百科|星韵地理网 ( 苏ICP备16002021号 )
GMT+8, 2024-5-18 07:56 , Processed in 0.078145 second(s), 21 queries .
Powered by Discuz! X3.5
© 2001-2024 Discuz! Team.