热岛环流产生的原因

作者&投稿:姜匡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
热岛环流产生的原因是什么~

城市人口集中,工业发到,居民生活,工业生产和汽车等交通工具每天要消耗大量的煤,石油,天然气等燃料,释放出大量的废热,导致城市的气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”。
城市热岛的存在,导致在城市热空气上升,郊区的冷空气向城市运动,所以形成热岛环流。

城市大量人为热量的排放+大量钢筋混领土建筑的兴建导致地表比热容减小+绿地水面面积减小导致调节能力减弱,产生城市热岛效应进而产生热岛环流

热岛效应的形成

城市热岛的形成,与城市化的发展密不可分。北京市园林科学研究所高级工程师李延明将其形成的直接原因概括为四个方面:
一是城市下垫面(大气底部与地表的接触面)特性的影响。城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等,改变了下垫面的热属性,这些人工构筑物吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快,因而其表面的温度明显高于自然下垫面。比如夏天里,草坪温度32℃、树冠温度30℃的时候,水泥地面的温度可以达到57℃,柏油马路的温度更高达63℃,这些高温物体形成巨大的热源,烘烤着周围的大气和我们的生活环境,怎么能不热呢?
二是城市大气污染。城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等,这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的能量,产生众所周知的温室效应,引起大气的进一步升温。
三是人工热源的影响。工厂、机动车、居民生活等,燃烧各种燃料、消耗大量能源,无数个火炉在燃烧,都在排放热量!
四是城市里的自然下垫面减少了。城市的建筑、广场、道路等等大量增加,绿地、水体等自然因素相应减少,放热的多了,吸热的少了,缓解热岛效应的能力就被削弱了。
气象专家、南京大学余志豪教授说,受热面的大小,受热材料的差异,是造成城郊温差的主要原因。“同样一万平方米的地面,在郊区,可能是一望无际的田野,吸热慢,温度上升慢;而在市区,高楼密集,建筑物顶面和侧面都成受热面,受热面积要远远大于郊外。而钢筋、水泥等建材,热容量小,一旦受热,温度上升很快,并向四周大量散热,带动周边气温升高……”
现在气象学家在城市规划中暂时缺位。城市建设常常缺乏基本的生态设计常识,给城市的环境和生态带来了明显的负面影响,城市大面积的“水泥化”就是最典型的一种。“水泥化”是泛指使用混凝土、沥青、花岗岩、大理石、釉面砖、硅酸盐等建筑材料来硬化城市的现象,硬化的表面包括地面、墙面、屋顶和水体。这种硬化设计的初衷本是希望减少城市粉尘,增加建筑的美感,提高水体的清洁度等。然而,这类硬化设计带来的真实效果却是加重了城市的热岛效应,增加了粉尘治理的难度,使水体水质恶化,使雨水资源流失,使城市植被不健康,使城市的噪音污染加剧,使城市的居住舒适度变差。
与其他因素相比,“水泥化”给城市环境带来的问题所涉及的方面是最广、最为多样的:
(1)水泥化建材能吸收大量的太阳辐射热,在夏季的阳光下,混凝土平台的温度可比气温高8℃,屋顶和沥青路面高17℃,因此,水泥化会使城市热岛效应重,悬浮颗粒物沉降难,使空气质量难以改善。
(2)水泥化表面会反射辐射热和噪音,进而加重城市的热效应和噪音污染,直接影响城市居住的舒适度和居民的健康。
(3)水泥化衬砌河道、河岸和湖体会使水体生态系统受到毁灭性破坏,水体因此而丧失自净功能,其结果是水质下降,水体出现发绿发臭,甚至病菌和蚊蝇大量滋生等问题,使水体污染加重。
(4)水泥化铺路会使城市地面吸收雨水和雪水的机会被阻,城市的地下水位回升难。这样的地面不下雨时极为干燥、尘土飞扬,而一遇下雨就满地积水,地表径流污染严重,进入雨水排放口后,这些污染的径流会直接进入河道或湖体,从而污染河水、湖水。在冬季,水泥化地面易结冰,引发行路和行车的安全问题。为化雪需要大量使用融雪剂,使雪水受到污染。因此水泥化会严重危害城市的水资源。
(5)水泥化铺路还会减少土地中微生物的生存机会,因而毁灭地表生态,减少地面土层补充有机质的机会,从而加重城市土地的沙化。

(6)水泥化铺路还阻断了城市地面的生物通道,对城市的生物物种和生物多样性十分有害。硬化的铺地方式会直接影响城市植被的根系发育。在栽种了树木的地面进行水泥化铺设会使树木最终因树根不能呼吸而死亡或倒伏。
(7)水泥化城市难以带来人与自然和谐共存的生态景观。

热岛效应的危害

环保专家余志豪说:“城区温度高,就容易造成空气上升,而郊区较冷的空气又流向市区。如果郊区有工厂,那工厂中排出的污染物就会一并集中到城市的中心。这种‘城市风’的出现会加重市区的大气污染程度。”
中国环境学会大气环境学委会副主任李宗恺认为,这种温差之大足以影响到市民的居住条件,使城市中心越来越不适宜生活。
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。天气变化的幅度正在加剧,出现的频率和灾害力度也令人关注。这主要是城市热岛效应强度增加而引起的关联气象效应。比如由“热岛效应”带来的城市“雨岛效应”、“雾岛效应”等等。
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℃,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有害化学气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体的作用下,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。

用“绿岛”拯救“热岛”

国内外许多专家都在积极进行这方面的探索和研究,目前已有多种方法可供选择。例如可将城市建筑物表面颜色由深变浅,以减少对太阳辐射的吸收;在路边、花园和屋顶栽种上花草树木;加强城市规划,选择合理的城市结构模式,统筹安排工厂区和居民区;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。
专家呼吁:城市规划要增加气候论证,立体绿化更是治本之策。既然城市中人工构筑物的增加、自然下垫面的减少是引起热岛效应的主要原因,那么,在城市中通过各种途径增加自然下垫面的比例,是缓解城市热岛效应的有效途径之一。
绿地是城市中最主要的自然因素,城市绿化覆盖率与热岛强度成反比,绿化覆盖率越高,热岛强度越低,因此,建立规模化的集中绿地是最能直接削弱城市热岛效应的做法。
据科学统计,每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收的热量,相当于189台空调的制冷作用;平均每天吸收1.8吨的二氧化碳,显著削弱温室效应的产生。此外,每公顷绿地可以年滞留粉尘2.2吨,将环境中的大气含尘量降低50%左右,可有效抑制大气升温。
“热岛”时代的城市绿化,不是一个简单的数量增加。中国林学会理事、南京林业大学汤庚国教授强调,一个城市绿化怎么样,不仅要看绿地率、人均绿地率以及绿地覆盖率,更要看绿量——树上每片树叶的面积之和。单纯追求绿地率,容易急功近利。“弄几吨草种撒一下,过几天,就能增加一大片绿地。”这样的“地毯”很漂亮,但从生态价值来看,难与树木相比,“十亩草相当于一亩树”。一个合理的城市绿化体系,应该层次丰富:在城郊建森林。上海、广州、南京等大城市,均已开始行动。南京在周边准备投入100多亿元,培植140万亩的连片林地。当然,这个森林物种搭配比例要合理。在29平方米空间内,一般栽1棵乔木,6棵灌木,20平方米草坪。汤庚国强调,各个城市一定要保护现有的大树。“像树冠很大的梧桐树,有的城市最多曾有2万株,因为给城市建设让路,现在只剩2000多株。这里面损失的绿量难以计算!”其次,城市中间,不仅要见缝插绿,而且尽量多栽树木,形成几百亩哪怕是几亩大的森林。绿化覆盖率达到30%以上,绿地才有缓解城市热岛效应的作用;绿化覆盖率达到40%以上,热岛面积可减少3/4;绿化覆盖率达到60%以上,热岛效应才能基本被控制。
南京大学大气科学系教授余志豪提出,“减少热量排放、增大绿化面积是减弱热岛效应的根本途径”。园林专家介绍说,立体绿化“能吸收大气污染物、增湿、滞尘、降噪,遏制‘热岛现象’加剧,变‘热岛’为‘绿岛’,降温效果好,如地毯式的屋顶或爬满常春藤和爬山虎的墙壁在盛夏可使室内温度下降2℃~4℃,节约空调耗电量20%~40%。经计算,屋顶绿化相当于地面绿化效益的60%。”
风、水面等自然因素也可有效缓解城市的热岛效应。风是热岛效应的“天敌”,当风刮起来的时候,热岛就失去了存在的理由,通过大气环流,热岛与周围地区的空气进行交换,以此降低自身的温度。水面不仅构成了城市美丽的景观,当温度升高时,它的蒸发作用能冷却空气,使环境温度降低。因此,使建筑低层化和合理分散化、市内道路宽敞,从而畅通城市的“通风道”,并尽可能扩大城市水面,是改善热岛效应的有效途径。
缓解热岛效应是一项长期的、综合性的系统工程,需要各方面的努力和配合。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,尤其是要加强绿化,增加植被面积,通过植物吸收热量来改善城市小气候,河湖净化、空气质量监测等生态建设活动,一样都不能少。

1受下垫面特性的影响
2人工热源的影响
3城市中的大气污染

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城市热岛是热污染吗
是的。城市热岛会影响近地表温度分层并达到一定高度,全天以不稳定的阶层为主导的城市,而夜晚则以农村地区更为不利,水平温度差的存在导致温暖的城市空气在一定高度上升并扩散到一定高度,而附近的农村气流沿地面下沉并汇聚到城市,形成热岛环流,称为“乡村风”。这个夜晚的流场特别明显,城市热岛也在...

热岛效应是什么?
城市热岛中心,气温一般比周围郊区高1℃左右,最高可达6℃以上,大城市散发的热量可以达到所接收的太阳能的2\/5,从而使城市的温度升高。在城市热岛作用下,近地面产生由郊区吹向城市的热岛环流。城市热岛增强空气对流,空气中的烟尘提供了充足的水汽凝结核,故城市降水比郊区多。对欧美许多大城市研究...

什么是城市的“热岛效应”?
上升,在城市上空形成一个低压中心,同时产生指向城市的气压梯度力,使得周围低层较冷的空气——乡村风,从四面八方,源源不断地涌向城市,填补进来的冷空气遇热又会上升,这样城市和周围乡村之间的冷热空气就流动起来,形成一个冷热交换的环流系统,这是气象学上的“中尺度”运动,专家称它为“热岛效应”或“城市热岛”...

大气环流包括什么形式
大气环流一般是指具有世界规模的、大范围的大气运行现象。接下来分享大气环流的形式及形成原因。大气环流的形式 1.三圈环流。地表太阳辐射不均匀和地转偏向力共同作用的结果。2.季风环流。主要是海陆热力性质差异引起。在南亚东南亚夏季还受到南半球东南季风北移向右偏转形成西南季风。3.城市热岛环流...

城市热岛效应的成因??急啊!
城市热岛可影响近地层温度层结,并达到一定高度。城市全天以不稳定层结为主,而乡村夜晚多逆温。水平温差的存在使城市暖空气上升,到一定高度向四周辐散,而附近乡村气流下沉,并沿地面向城市辐合,形成热岛环流,称为“乡村风”,这种流场在夜间尤为明显。城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和...

解释一下热岛环流> <?
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城市热岛环流的正面影响是什么
由于热岛中心区域近地面气温高,大气做上升运动,与周围地区形成气压差异,周围地区近地面大气向中心区辐合,从而在城市中心区域形成一个低压旋涡,结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集,危害人们的...

热岛效应产生的原因和影响热岛效应产生的原因
8、城市热岛可影响近地层温度层结,并达到一定高度。9、城市全天以不稳定层结为主,而乡村夜晚多逆温。10、水平温差的存在使城市暖空气上升,到一定高度向四周辐散,而附近乡村气流下沉,并沿地面向城市辐合,形成热岛环流,称为“乡村风”,这种流场在夜间尤为明显。11、城市热岛还在一定程度上影响城市...

城市热岛环流周期性日变化的原因
在气象学近地面大气等温线图上,郊外的广阔地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表着高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高6℃甚至更高,形成高强度的热岛。可见,城市热岛反映的是一...

城市热岛的形成原因是什么?
城市热岛是指城市气温高郊区气温低的现象,产生原因主要是城市生产生活排放的废热多,且不易散失,造成气温升高;解决措施主要是城市增加绿地和水面面积,减小城市规模,减少污染等可以有效地缓解城市热岛效应。研究表明:城市绿化覆盖率与热岛强度成反比,绿化覆盖率越高,则热岛强度越低,当覆盖率大于30%...

忻府区15959462377: 热岛环流产生的原因是什么 -
逯章白眉: 城市人口集中,工业发到,居民生活,工业生产和汽车等交通工具每天要消耗大量的煤,石油,天然气等燃料,释放出大量的废热,导致城市的气温高于郊区,使城市犹如一个温暖的岛屿,人们称之为“城市热岛”. 城市热岛的存在,导致在城市热空气上升,郊区的冷空气向城市运动,所以形成热岛环流.

忻府区15959462377: 简述描述城市热岛环流的形成 -
逯章白眉:[答案] 城市热岛环流是市中心生产生活产生大量热量,膨胀上升(市中心近地面形成低压).市中心上空形成高压,而郊区上空较之为低压,由高压指向低压.同时在郊区上空开始堆积,堆积到一定数量时开始下沉.这时郊区近地面开始形成...

忻府区15959462377: 热岛环流产生的原因是什么地理题 -
逯章白眉: 城市大量人为热量的排放+大量钢筋混领土建筑的兴建导致地表比热容减小+绿地水面面积减小导致调节能力减弱,产生城市热岛效应进而产生热岛环流

忻府区15959462377: 城市热岛效应产生的原因是什么? -
逯章白眉:[答案] 城市热岛效应(Urban heat island effect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象.在近地面温度图上,郊区气温变化很小,而城区则是一个高温区,就象突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛.城市热...

忻府区15959462377: 热岛环流产生的原因是什么?
逯章白眉: 城市热岛效应(Urban heat island effect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象.在近地面温度图上,郊区气温变化很小,而城区则是一个高温区,就象突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛.城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C,甚至更多.夏季,城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C以上.此外,城市密集高大的建筑物阻碍气流通行,使城市风速减小.由于城市热岛效应,城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流.

忻府区15959462377: 城市热岛环流的原因是什么?
逯章白眉: 现代都市的地表构成让能量吸收多散发慢,整个城市就像一个“热岛“. 原来,在我们所生活的这座现代化大都市里,地表是由水泥、混凝土和柏油马路所组成,而郊区的地表是由植被和土壤组成的,两者的热量平衡特征存在显著的差别. 城市特殊的地表使它吸收的阳光的热量要大于土壤,而且日益普及的空调等电器设备、数以百万的汽车以及各种人为的热量,也因此而被超量吸收. 所以城市地表对热的储存要远远大于市郊地区.加之城市的上空大气比较混浊,温室气体含量较高,明显影响地面长波辐射的散失,由此导致温室效应.于是在建筑密集的城市里其气温要明显高于周边的郊区,使城市就像一个“热岛”一般.

忻府区15959462377: “热岛效应”的成因与影响? -
逯章白眉:[答案] 热岛效应是由于人口稠密、工业集中,造成温度高于周围地区的现象.形成的原因主要有:(1)城市上空污染物质具有保温作用,增加了大气的逆辐射;(2)城市建筑物和道路的建材改变了地表热交换及大气动力学特性,更易大量吸收热辐射;(3...

忻府区15959462377: 下面是一道有关高一地理学的题目是老师要求我们查的资料(回答的简单
逯章白眉: 简单的说应该是城市的热岛效应产生的热力环流. 原因是 1.由于城市地面多钢筋水泥结构,热容量小. 2.建筑物众多,风力很小,热量难以散失. 3.城市人口多,工业集中,生产、生活可以释放很多认为热 4.城市温室气体多. 以上的原因导致城市气温比郊区高,气流上升,而郊区正好相反,这样城市的近地面就是低压,郊区的近地面旧成了高压,高空相反,这样气流从郊区吹到城市,在城市上升后,又流向郊区,从而形成了热岛环流//

忻府区15959462377: 热岛效应的原因分析造成城市“热岛效应”的原因 -
逯章白眉:[答案] 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...

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