1．城市建筑蓄热对“城市热岛效应”的影响原理
以建筑连片面积达1000平方公里的某大城市为例，有1000万人口、400万辆汽车，汽油的燃烧值是3.45*10^7J/L，按每辆轿车每天行驶50公里，每天耗油量4升计算，每辆轿车每天的燃烧值为38kwh，400万辆，总散热量为15200万kwh＝1.52亿kwh。
人体散热功率以100w计算，1000万人，一天的散热量为：
100W×24h×1000万＝2400万kwh＝0.24亿kwh。
太阳辐照地面，每平方米功率高达0.8-1kw，辐照1平方公里地面的太阳能功率为100万kw，1000平方公里的太阳能功率为10亿kw，一天晒10小时，可形成100亿kwh热量。
从总热量来说，人体和汽车释放的热量加在一起，也仅相当于太阳辐照热量的1/50，太阳辐照地面形成的热量，远高于城市汽车、人体释放的热量。
一般认为是城市下垫面变化造成了“城市热岛效应”，太阳辐照地面形成的热量是如何因城市下垫面变化导致“城市热岛效应”的呢？
本课题人员在进行建筑隔热等建筑热工学原理研究过程中，发现：以一般日照每天所能达到的传热厚度计算，不同材料单位面积的蓄热量相差几十倍、上百倍。
首先通过在BEED建筑热工节能软件的传热延迟时间计算，得到在同样的日照条件下，不同材料的传热厚度，在此基础上，根据所得到的传热系数，计算同样时间内的传热量，就可以得到不同材料在达到同样传热量时的各自厚度，在此基础上计算蓄热量，见下表：
材料在日光照射下的传热时间和传热厚度计算
日光照射墙体，按表面升温20℃计算传热，在延迟时间之前，传热被墙体吸收形成为蓄热，墙体传热量计作零。超过延迟时间后，并且达
到足够的传热量后才能把整个墙体加热。也就是一般需要晒6.63h，达到足够的传热量后，才能将200mm的钢筋混凝土、163mm厚的松软土、50mm的挤塑聚苯板晒热，然后以传热厚度来计算建筑蓄热体积，按照都升温15℃计算墙体蓄热量。
Q=CρV⊿t，C比热容、材料密度ρ、升温⊿t，V是材料蓄热体积，按太阳每天照射材料，形成的实际传热厚度计算，而材料传热厚度，则与材料热导率、蓄热导致的时间延迟有关。
算例1，200mm厚钢筋混凝土材料，温度升高15℃，每平方米蓄积的热量为：0.84*0.2*2500*15=6300kJ=1.75kwh。（钢筋混凝土密度2500 kg/m3，比热容C=0.84kJ/kg℃）。
算例2，165mm厚软土，温度升高15℃，每平方米蓄积的热量为：1.01*0.165*1500*15=3749kJ=1.04kwh。（松软土壤，密度1500 kg/m3，比热容C=1.01kJ/kg℃）。
算例3，50mm厚聚苯板，温度升高15℃，每平方米蓄积的热量是：2*0.05*30*15=45 kJ=0.0125kwh，（聚苯板密度30 kg/m3，比热容
C=2kJ/kg℃）。
从这三个算例可以看出： 200mm厚钢筋混凝土材料，每平方米所形成的蓄热量要比163mm厚土壤高70％，比50mm厚挤塑聚苯板高140倍。但将光能转化成化学能的绿化植物，基本不形成蓄热，蓄热量比挤塑聚苯板还低。
大城市建筑密度大、楼层高，如果容积率按4计算，100平方米的楼房，平均外墙面积按65平方米计算，单位地面面积能形成有效蓄热的地上物表面积，比郊区能有效形成蓄热的地上物表面积多1倍，即使郊区都是未绿化的土壤，城市单位地面面积蓄积的太阳辐照热，也要比郊区高3－4倍，如果郊区大都是植物庄稼，城市单位地面面积蓄积的太阳辐照热，要比郊区高上百倍。
如果200mm厚的钢筋混凝土至下午17时，被晒热升温15℃，每平方米蓄积的热量高达0.84*0.2*2500*15=6300kJ=1.75kwh，100平方米居室，按65平方米的外墙面积计算，再去掉30%的窗户，100平方米居室外墙所储存的热量将高达79.8kwh。即使室内空调只承担其中的四分之一，电能耗也是十分巨大的，如果城市建筑容积率按1计算，每平方公里建筑，晚上将释放1.75kwh×65/100×70%×1000000=79.8万kwh 的热量。如果大城市建筑容积率按4计算，每平方公里建筑晚上会释放320万kwh的热量。
人体夜晚散热功率以100w计算，每平方公里1万人，10小时总共释放热量：100*24*1万＝2.4万kwh。
每辆轿车以日耗油4升计算，1升汽油的燃烧值是3.45*10^7J,每辆轿车每天的燃烧值为38kwh, 每平方公里4000辆汽车，一天的散热量为15.2万kwh。如果晚上汽车散热量按全天的1/4计算（因为大部分都休息），仅为3.8万kwh。
人体与汽车的夜晚散热量，即使加在一起，也远低于城市建筑夜晚释放的蓄热量。所以，“城市热岛效应”热源，在根本上是来源于太阳辐照，城市建筑将白天太阳辐照形成的巨大热量吸收、蓄积起来，夜晚慢慢释放，造成城区夜晚温度明显高于周围郊区，这就是一般所说的“城市热岛效应”。
（3）建筑围护结构的传热延迟时间（依据《民用建筑热工设计规范》50176-93计算方法）
采用BEED建筑热工节能软件，计算200mm钢筋混凝土的传热延迟时间为5.6h，就是说，下午17时，太阳把200mm钢筋混凝土晒热以后，传到室内的时间已经是晚上23时，等室外比较凉爽的23-24时温度，再传到室内，就已经是早上6时了，就是说，200mm厚的钢筋混
凝土，从整体被晒热，到完全凉爽下来，整个散热时间长达12个小时。300mm钢筋混凝土的传热延迟时间为8.28h，就是说，下午4-5时，太阳把300mm钢筋混凝土晒热以后，传到室内的时间已经是晚上23-24时，等室外比较凉爽的22-23时温度，再传到室内，就已经是早上6-7时了，就是说，300mm厚的钢筋混凝土，从晒热到凉爽下来，整个散热时间长达16个小时。
城市建筑墙体从蓄热到散热，整个时间过程，正好与中科院大气物理所和北京市气象台、重庆市气象科学研究所等科研人员绘制的“城市热岛效应”温度曲线图完全吻合。
2．城市建筑蓄热与“城市热岛效应”温度曲线对照分析
下面的“城市热岛效应”温度曲线图摘引自《气候与环境研究》杂志 2006年9期发的论文“北京“城市热岛”效应现状及特征”，作者是中科院大气物理所王喜全，中科院研究生院王自发，北京气象台郭虎。
从这两张图可以看出：
1.郊区晚上17-19时，太阳一落山，即开始降温，而且降温速度非常快。
2.城区晚上17-19时，也开始降温，但降温速度明显要比郊区慢，城郊温差由此越拉越大，晚上21时至次日早上7时，在太阳出来前，城郊之间温差最大，达到7-9℃。
3.从早上8时到下午15时，因为有太阳辐照，郊区、城市温度都升高，但由于城市建筑上午吸收的太阳辐射，大欧形成墙体蓄热，所以城市升温较慢，郊区升温较快，城郊温差很快变小，在中午12-14时这段
时间，城郊温差最小，-1到1℃，甚至出现城区温度甚至比郊区还低的“城市冷岛效应”，这是由建筑墙体蓄热导致“城市热岛效应”的最显著特征，这也是建筑墙体蓄热导致“城市热岛效应”的最明显证据。
这三张是春、秋、夏季的城郊温差（热岛强度）曲线，一年四季城郊温差最大的时间都在晚上21时至次日早上7时，夏季提前到早上6时（因为太阳升起时间早），车辆行驶高峰期的城郊温差并不大，人、车、工厂休息时间的城郊温差却最大，这说明，人、车、工厂都不是导致城郊夜晚巨大温差的真正原因,城郊温差最大的这段时间却与城市建筑白天吸收太阳辐照形成的蓄热，晚间延迟传热、散热的时间正好相符。
所以，从晚上18时到次日早上7时，造成城市降温缓慢，城郊温差迅速拉大的最主要原因，是城区建筑夜晚释放白天蓄积的太阳辐照热形成的。
最能说明这个问题的是春、秋两季，城区白天在大部分时间里都比郊区低1-2℃，呈现“冷岛效应”，夜晚才呈“热岛效应”。这是由于春秋季夜晚温度低，城市建筑在晚上充分放热导致“城市热岛效应”后，第二天上午，大量吸收太阳辐射热量，导致郊区地面升温速度明显高于城市地区而形成的。冬季，因为城区建筑有供暖散热，所以，城区上午温度比郊区略高，只是在14时前后的短时间里，由于建筑墙体吸热，城区升温慢，而郊区在太阳的辐照下，升温很快，使中午前后的郊区环境比城区高大建筑周围还温暖一些。
由于城区夏季整个夜晚都很热，建筑蓄热得不到充分释放，所以在夏季，不但城区晚上比郊区高7-9℃，白天也比郊区高2-3℃。
“城市热岛效应”温度曲线显示的峰谷变化与一年四季建筑对日照的吸热、放热过程完全相符，这清楚地证明：建筑蓄热、放热是形成“城市热岛效应”的最主要因素。
所以，所谓“城市热岛效应”，实际是由于城市钢筋混凝土等重质建筑材料的蓄热系数、热导率都比较高，导致单位面积能形成有效蓄热的物质质量M较高，从而导致城市温度不随环境气候显著变化的一种热惯性（热惰性），这与物体吸收、释放热量而升降温度是同一个原理。⊿t=Q/CM
⊿t是温度变化，Q是由日照、热流、寒流等热源（冷源）带给单位地面面积地上物的热量变化，无论城市还是郊区，把Q都看作是一样的。M是单位地面面积能形成有效蓄热（传热厚度）的地上建筑外墙、街道等基础设施的表面层质量，C是城市建筑、地面街道的比热容。
城市、郊区最大的不同是：单位地面面积能形成有效蓄热的建筑外墙、街道等基础设施的表面层质量M=ATρ，A是单位地面面积能形成有效蓄热的地上建筑物的总表面积；T是材料的有效传热厚度；ρ是材料密度。
因为城市楼层高、建筑密度大，单位地面面积能形成有效蓄热的地上建筑物总表面积A，在容积率为4时，据计算要比郊区高近1倍，由于城市建筑外墙多是石材、钢筋混凝土等重质材料，热导率高，传热厚度T比郊区土壤要高40%，钢筋混凝土密度ρ也比郊区土壤高1倍，这样，城市单位地面面积能形成有效蓄热的地上建筑外墙、街道等基础设施的表面层质量M，是郊区土壤的4倍。城市建筑容积率越大，建筑越
高，M越大，城区面积越大，由M所集聚的城市建筑总蓄热质量M越大，在受同样的日照、热流、寒流等带来的热量变化Q作用下，所导致的城区温度变化⊿t也越小。
因为郊区单位地面面积能形成有效蓄热的土壤表面层质量M很小，太阳一晒就很快升温，太阳一落山，就很快降温。两相一对比，就形成城市面积越大，楼层越高，建筑密度越大，城区夜晚降温越小，城郊温差越大，“城市热岛效应”越强的现象。
打个比方，把一块200mm见方的保温砖和一块同样大小的钢砖，放进一个同时有自然通风的环境里烘烤，也许在最初的短时间内，保温砖表面温度要比钢砖高，但因为有自然通风，并不明显。在钢砖整体都被烘热以后，保温砖只是表面一层被烘热，两者的表面温度一样，但两块材料蓄积的热量能相差几十倍，所释放的远红外辐射也相差几十倍。城市钢筋混凝土建筑就相当于钢砖，郊区土壤就相当于保温砖。
在大气环境下，轻质土壤表面被烤热后，向内传热很慢，大部分热量都集中在表面，通过释放远红外辐射，传给了地表大气，地表空气升温快，容易形成纵向空气对流，而很快升空，一般感觉并不热，但钢筋混凝土重质材料吸热、蓄热能力都比较强，最初升温很慢，但等重质材料墙体吸收白天吸收太阳辐照，达到一定蓄热量而整体升温后，既向室内传热，又向室外辐射远红外热量，这会给人一种烘烤感，其热感要比热空气带给人体的燥热感要明显的多，所以，人们在盛夏最难忍受的是城市钢筋混凝土建筑周围那类似桑拿的烘烤感，这就是大城市在晚上让人感觉更热的最主要原因。
3．如何才能有效地消除“城市热岛效应”
要消除城市热岛效应，关键是减少单位地面面积能形成有效蓄热的建筑外墙、街道等基础设施的表面层质量M。
植物吸光吸热，储存为化学能，确实能有效降低材料表面蓄热，如果城市所有建筑围护结构，全都被植物密实覆盖，夏季可以消除大部分“城市热岛效应”，如果只绿化地面部分，即使把城市所有地面都绿化，也只能覆盖单位地面面积能形成有效蓄热的地上建筑物总表面积A的
1/4，也就是仅能消除1/4 的“城市热岛效应”，而且植物在北方冬、初春季都会失去作用。所以，城市绿化并不能消除“城市热岛效应”，北京这么多年的大规模绿化，只能缓解局部地区的“热岛效应”，对整个北京城区的“城市热岛效应”起不到明显改善作用，连巨大的天坛公园，都淹没在北京的整体“城市热岛效应”中，见下面网址里的北京热岛图片，道路两边那点绿化，和城市建筑那巨大的蓄热表面相比，微不足道。
https://www.doczj.com/doc/1a12970434.html,/news/ReadNews.asp?news_id=8449
所以，要有效消除城市热岛效应，关键是减小单位地面面积能形成有效蓄热的建筑材料质量M=ATρ，虽然城市单位地面面积能形成有效蓄热的地上建筑物总表面积A比郊区高1倍，但如果选择热导率小、密度轻的轻质外墙保温材料,如建筑外墙都加装80－150mm厚的聚苯板等外保温材料，热量传递厚度T仅为钢筋混凝土的1/4，密度ρ仅为钢筋混凝土1/80倍，单位地面面积能形成有效蓄热的建筑材料质量M=AT ρ，仅相当于钢筋混凝土建筑外墙的1/160，比郊区土壤单位地面面积
的蓄热量还低许多，同时建筑墙体传热也能大幅降低，这样，不但可以有效降低建筑室内能耗，城市建筑外表面蓄热也大幅降低。
采用BEED软件，按照《民用建筑热工设计规范》GB50176-93规定的建筑隔热理论计算，所显示的建筑隔热原理，可采取以下措施提高建筑隔热性能：
1.选择浅色外墙涂料或近红外反射涂料，将30-50%的太阳辐射热量反射出大气层；
2.采用100－200mm厚外墙外保温材料将钢筋混凝土等重质结构材料包在建筑里面，这样建筑围护表面蓄热系数很小，建筑外保温层对夏季太阳辐射能起到有效隔热作用；
3.在实现前两条的基础上，建筑室内的高蓄热重质建筑内墙材料，通过自然夜晚通风，散热蓄冷，第二天白天可有效吸收室内外热源散热，起到天然空调的作用。
依建筑隔热原理设计建筑围护结构，既能够有效降低建筑墙体吸收太阳辐照所形成的能耗，使建筑内部冬暖夏凉，减少空调使用率；同时又能消除建筑围护结构吸收太阳辐照形成的外墙蓄热，有效降低“城市热岛效应”，一举而两得。
如果整个城市建筑都采用这种隔热建筑围护结构，城市就可以象郊区一样，太阳一落山就很快凉爽下来，在夏季大多数时候都用不着开空调。
什么是城市热岛效应 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)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。 基本简介 城市热岛效应(The 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同的热力环流。城市白天和黑夜的热岛效应[1] 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，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天
明显，是城市气候最明显的特征之一。 来源与发展 20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。热岛效应近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，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，因而其表面温度明显高于自然下垫面。 另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。 当然，城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 热岛效应原则上，一年四季都可能出现城市热岛效应。但是，对居民生活和消费构成影响的主要是夏季高温天气下的热岛效应。为
杨巧巧环境科学2134122115 城市热岛效应的产生原因：（1），是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，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，因而其表面温度明显高于自然下垫面。 （2）人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。 （3）城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。 （4）城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温 干岛效应与湿岛效应的产生原因 城市干岛：城区由于下垫面粗糙度大（建筑群密集、高低不齐），又有热岛效应，其机械湍流和热力湍流都比郊区强，通过湍流的垂直交换，城区低层水汽向上层空气的输送量又比郊区多，这两者都导致城区近地面的水汽压小于郊区，形成“城市干岛”。 城市湿岛：到了夜晚，风速减小，空气层结稳定，郊区气温下降快，饱和水汽压减低，有大量水汽在地表凝结成露水，存留于低层空气中的水汽量少，水汽压迅速降低。城区因有热岛效应，其凝露量远比郊区少，夜晚湍流弱，与上层空气间的水汽交换量小，城区近地面的水汽压乃高于郊区，出现“城市湿岛”。 混浊岛效应： 它是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”;而尘埃等混浊物恰哈是云层中的水汽变成降雨所最需要的“凝结核”,于是产生了这样的效应:城市上空的凝结核越多,水汽就越容易在此凝结造成降水,增加了雨量。此外,由于市区建筑物集中、高大,使风速在此大为减弱,强雨带等天气系统在市区上
城市热岛效应 科技名词定义 中文名称：城市热岛效应 英文名称：urban heat island 定义：指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高，加之空气污染物多, 能吸收较多的太阳能，有大量的人为热进入空气；另一方面又因建筑物密集，不利于热量扩散，形成高温中心，并由此向外围递减。 所属学科：生态学（一级学科）；城市生态学、生态工程学和产业生态学（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)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。 简介 英文名称 The Urban Heat Island Effect 热岛效应
城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)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。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，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 编辑本段来源与发展 20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。 热岛效应 近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，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，因而其表面温度明显高于自然下垫面。另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。当然，城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 热岛效应
城市热岛效应的成因分析及影响 改革开放以来，我国城市化进程明显加快，目前已经进入到高速城市化的起飞线上，随之而来的城市环境污染问题也日益严重，其中的城市“热岛效应”作为这些环境问题中的典型代表有着重要的研究意义。 城市热岛效应是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”城市热岛效应，通俗地讲就是城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。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。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同的热力环流。 可见，城市热岛反映的是一个温差的概念，只要城市与郊区有明显的温差，就可以说存在了城市热岛。因此，一年四季都可能出现城市热岛。但是，对于居民生活的影响来说，主要是夏季高温天气的热岛效应。 这些年来，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，它的热容量低，热传导率高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 城市热岛效应的成因 全球变暖的气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的因。近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。一般认为城市热岛效应是由以下几个原因造成的 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，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，因而其表面温度明显高于自然下垫面。城市拥有大量的人工构筑物，其道路及建筑物的成分多为水泥、柏油、钢筋混凝土、砖石和金属等，这些材料都是吸热能手，它们具有热容量大、导热率高的特点，能吸收大量的热辐射。据资料显示，它们所占的面积约为70％～80％E 。另外，这些材料大多较郊区绿地的颜色深，对太阳辐射的吸收率较大，能吸收更多的热量。郊区土地有大量植被覆盖，植物的蒸腾作用可以带走热量，使温度不会太高。例如在夏天，当草坪温度为32℃、树冠温度为3O℃左右时，水泥铺成的地面的温度就可达到57℃，而柏油铺成的马路的温度更可以高达63 度。 另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。城市人为热即人类活动产生的废热，城市大量的人为热释放引起城市地区局部升温，对城市热岛的形成起着十分重要的作用。弛等将人为热源分
关于城市热岛效应及其现实影响研究的结题报告 高一.十班 Ⅰ. 组长：李泽颢成员：李泽颢 相关学科：地理指导老师：吴新亚 Ⅱ. 背景：随着世界的发展，人口的增多，城市化的进程不断加快，一座座新城市不断被建起，人类文明因此高速发展。但是不可避免的，人类的扩建也产生了恶果。其不仅对环境造成了破坏，对自身也有不小的影响。其中，城市热岛效应是一个突出的现象。其具体表现为城市相对于周围郊区温度明显偏高，如同露出水面的岛屿。而作为中学生我们也应了解一下，来更加深刻地了解这一效应，并充分认识到事物发展的两面性。 Ⅲ.目的：了解城市热岛效应的定义，实质，表现形式，对人们日常生活的影响，对不同地区的不同效应，起因以及郑州本地的城市热岛状况。从中试图寻找解决办法。 意义：有利于加深对热岛效应的了解，增加对科学的热爱，加强实践能力和对学科的认识。 同时对论文这一文体有了更多的经验。 Ⅳ.分工：由一个人分不同阶段进行不同方式的调查。 Ⅴ.研究方法:观察，采访，网络搜索，搜寻，研究，问卷调查 Ⅵ.成果： ①城市热岛效应(Urbanheatislandeffect) 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。 ②定义 热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，是城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率，使得城区储存了较多的热量，并向四周和大气中幅射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。 ③成因 近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的
城市热岛效应 摘要：在全球气候变暖和高速城市化的大背景下，世界上许多城市都出现了高强度的城市热岛效应，城市热环境质量日趋恶化。分析和评价城市热岛效应已成为当前城市气候与环境研究的重要内容之一，也是全球变化研究的重要方面。本文剖析了城市热岛效应的成因及危害，并从当前城市热岛效应的现状出发探讨了改善城市生态环境，减低热岛强度的对策。 关键词：城市热岛效应，气候变化，人类活动，成因及措施 一、引言：城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。 近年来,我国城市夏季伏天日气温在35℃以上的天数逐渐增多。据报道，2005年夏季，我国中东部和内蒙古中西部、新疆大部日最高气温高于或等于35度的日数一般在5天以上，其中华北南部、黄淮中西部、长江中下游大部及新疆东部、内蒙古西部、福建大部、广东北部、广西东部等地普遍持续高温10-15天，河北南部、山西南部、河南北部、安徽西北部、浙江大部、江西中北部等地达16-25天，很多城市日气温频频刷新当地气象纪录［1］。城区高温化得背后就是越来越严重的城市热岛现象。针对上述现象，本文就以城市热岛产生的原因和改善措施作初步探讨。 二、热岛效应形成的原因 2.1．城市下垫面性质改变 由于城市“水泥森林”的发展，改变了下垫面的性质，同时也改变原有的自然地面的面积比例。城市建筑物和道路的材料改变了地表热交换和大气动力学特征，更易吸收大量热辐射，致使夜晚红外辐射的热量相应增多，如果这种建筑物贯穿于整个城市则可使城市上空温度升高。另外，城市由于参差不齐的建筑物，
热岛效应产生的原因 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，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2摄氏度,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三：一是城市与郊区地表面性质不同，热力性质差异较大。城区反射率小，吸收热量多，蒸发耗热少，热量传导较快，而辐射散失热量较慢，郊区恰相反;二是城区排放的人为热量比郊区大;三是城区大气污染拖物浓度大，气溶胶微粒多，在一定程度上起了保温作用。 大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大，它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上宛，白天它大大地削弱了太阳直接辐射，城区升温减缓，有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗，起到保温作用，使城市比郊区“冷却”得慢，形成夜间热岛现象。从城市气象规划设计出发应考虑： （1）要保护并增大城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。 （2）城市热岛强度随着城市发展而加强，因此在控制城市发展的同时，要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区，常形成气温的高值区。 （3）如北京市位于平原中部，三面环山。由于山谷风的影响，盛行南、北转换的风向。夜间多偏北风，白天多偏南风。因此，在扩建新市区或改建旧城区时，应适当拓宽南北走向的街道，以加强城市通风，减小城市热岛强度。 （4）减少人为热的释放，尽量将民用煤改为液化气、天然气并扩大供热面积也是根本对策。 城市热岛效应(Urbanheatisleffect)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。 近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，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，因而其表面温度明显高于自然下垫面。
1．城市建筑蓄热对“城市热岛效应”的影响原理 以建筑连片面积达1000平方公里的某大城市为例，有1000万人口、400万辆汽车，汽油的燃烧值是3.45*10^7J/L，按每辆轿车每天行驶50公里，每天耗油量4升计算，每辆轿车每天的燃烧值为38kwh，400万辆，总散热量为15200万kwh＝1.52亿kwh。 人体散热功率以100w计算，1000万人，一天的散热量为： 100W×24h×1000万＝2400万kwh＝0.24亿kwh。 太阳辐照地面，每平方米功率高达0.8-1kw，辐照1平方公里地面的太阳能功率为100万kw，1000平方公里的太阳能功率为10亿kw，一天晒10小时，可形成100亿kwh热量。 从总热量来说，人体和汽车释放的热量加在一起，也仅相当于太阳辐照热量的1/50，太阳辐照地面形成的热量，远高于城市汽车、人体释放的热量。 一般认为是城市下垫面变化造成了“城市热岛效应”，太阳辐照地面形成的热量是如何因城市下垫面变化导致“城市热岛效应”的呢？ 本课题人员在进行建筑隔热等建筑热工学原理研究过程中，发现：以一般日照每天所能达到的传热厚度计算，不同材料单位面积的蓄热量相差几十倍、上百倍。
首先通过在BEED建筑热工节能软件的传热延迟时间计算，得到在同样的日照条件下，不同材料的传热厚度，在此基础上，根据所得到的传热系数，计算同样时间内的传热量，就可以得到不同材料在达到同样传热量时的各自厚度，在此基础上计算蓄热量，见下表： 材料在日光照射下的传热时间和传热厚度计算 日光照射墙体，按表面升温20℃计算传热，在延迟时间之前，传热被墙体吸收形成为蓄热，墙体传热量计作零。超过延迟时间后，并且达
远程教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目论“城市热导效应”对人在城市生活的影响及缓解对策姓名与学号 年级与专业土木工程(工程管理)(专本2(业余)) 学习中心合肥中心 指导教师
浙江大学远程教育学院本科生毕业论文（设计）诚信承诺书 1.本人郑重地承诺所呈交的毕业论文（设计），是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。 2.本人在毕业论文（设计）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。 3. 本人承诺在毕业论文（设计）选题和研究内容过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。 4. 在毕业论文（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。 毕业论文（设计）作者： 2015 年11 月8 日 论文版权使用授权书 本论文作者完全了解浙江大学远程教育学院有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学远程教育学院可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。 毕业论文（设计）作者签名： 2015 年11 月8 日
浙江大学远程教育学院本科毕业论文（设计）摘要 摘要 城市热岛效应,就是因城市化的发展,导致城市中气温高于外围郊区的现象。在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,能比郊区高出6℃甚至更高,形成高强度的热岛。城市热岛影响着各个城市。尤其是大城市比如北京等。第一：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,这些物质能大量吸收环境中的热辐射能量,并增加大气对地面的长波逆辐射,产生众所周知的温室效应, 引起了气温的进一步升温。第二：城市建成区、几何形状,与热岛强度存在着明显的关联。如果城市建筑走向设计、或几何形状不合理,则不易通风,造成因风速小而热量不易散发,导致局部气温过高。和一些别的因素叠加产生这种效应，将危害人体健康，加剧大气污染，会造成局部地区的自然灾害，导致气候与物候失常等危害，最终影响了人类和生物的发生发展。 关键词城市热岛；温差；人体影响； I
城市热岛效应成因及改善措施 摘要：在全球气候变暖和高速城市化的大背景下，世界上许多城市都出现了高强度的城市热岛效应，城市热环境质量日趋恶化。分析和评价城市热岛效应已成为当前城市气候与环境研究的重要内容之一，也是全球变化研究的重要方面。本文剖析了城市热岛效应的成因及危害，并从当前城市热岛效应的现状出发探讨了改善城市生态环境，减低热岛强度的对策。 关健词：城市热岛效应成因措施 0 引言 城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。 近年来,我国城市夏季伏天日气温在35℃以上的天数逐渐增多。据报道，2005年夏季，我国中东部和内蒙古中西部、新疆大部日最高气温高于或等于35度的日数一般在5天以上，其中华北南部、黄淮中西部、长江中下游大部及新疆东部、内蒙古西部、福建大部、广东北部、广西东部等地普遍持续高温10-15天，河北南部、山西南部、河南北部、安徽西北部、浙江大部、江西中北部等地达16-25天，很多城市日气温频频刷新当地气象纪录［1］。城区高温化得背后就是越来越严重的城市热岛现象。针对上述现象，本文就以城市热岛产生的原因和改善措施作初步探讨。 1 城市热岛效应的成因 全球变暖的气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的内因。一般认为城市热岛效应是由以下几个原因造成的： 1.1城市污染物增加 正常的空气中含21%氧气和78%氮气,还有1%是其他物质。随着城市化发展，城市中由于大量的机动车、工业生产以及居民生活等人为因素的影响,城区大气中CO、SO2、NO x等有毒气体浓度大,总悬浮颗粒物密集,温室气体的含量高。其
分会场编号：S10 苏州市城市热岛效应现状分析 季 嬿1，朱 焱1，张宁2 （1. 苏州市气象局，苏州，215131 2.南京大学大气科学学院，南京，210023） 摘要：城市化进程加快所导致的城市热岛效应（Urban Heat Island, UHI）对于全球气候变化产生着深远的影响。近年来，苏州经济高速发展，年国民生产总值位列全国同类城市前列。截至2014年底，全市户籍在册人口约661.08万人，流动人口达到690万左右，随着城市经济建设规模的扩张以及城市人口数量的快速增长显著地加快了苏州的城市化进程，这可能导致苏州城市热岛效应进一步凸显。因此，利用最新的气象观测数据对苏州城市热岛效应进行较为系统的评估对于整个城市的健康发展和合理规划具有重要的现实意义。 本研究首先按照《城市园林绿化评价标准》的要求，选择苏州市范围内53个城市热岛代表站（其中城区站点19个，郊区站点34个）观测得到的4968组气温数据（共计119232个气温记录），对苏州市2013年夏季热岛强度值进行了整体评估。其次，利用1986至2010年美国宇航局（NASA）Landsat/TM卫星观测反演得到的地表气温数据对五种不同下垫面（城镇、裸地、水体、农田、林地）条件下的热岛效应强度进行更加精细化的估计。具体方法是：以太湖平均温度作为本底温度，在此基础上计算不同下垫面地表温度与太湖平均温度的差值得到相对温度，按照相对温度差值大小分为6级来表征热岛效应强度，从而得到苏州热岛强度等级分布。除了观测资料分析，本研究还利用数值模拟手段分析了不同绿化率、绿化方式对苏州市气象环境、城市热岛效应的影响。具体数值试验方案包括一组参考试验和五组敏感性试验，即：苏州市区实际绿化率（参考试验）、苏州市区所有网格点均无植被覆盖（敏感性试验1）、苏州市区所有网格点均为20%的树木覆盖（敏感性试验2）、苏州市区所有网格点均为40%的树木覆盖（敏感性试验3）、苏州市区所有网格点均为20%的草地覆盖（敏感性试验4）、苏州市区所有网格点人为热为0（敏感性试验5）。 研究结果表明：1）2013年度6-8月苏州城市热岛强度值为0.47℃，满足城市热岛效应强度“三星级”（≤2℃）考核要求；2）1986至2010年的卫星反演资料表明，随着苏州城市化的进程，苏州市城市热岛效应有缓慢增强的趋势。从分布特征来看，苏州城市热岛效应呈明显的放射型分布特征，以市区为中心向周围呈放射状分布；3）数值模拟结果表明，植树绿化和草地绿化都可以使局地空气温度有所下降，植树绿化的降温效果要优于草地绿化。苏州现有绿化水平（以树木绿
关于城市热岛效应及其现实影响研究的开题报告 高一.十班 Ⅰ. 组长：李泽颢成员：李泽颢 相关学科：地理指导老师：吴新亚 Ⅱ. 背景：随着世界的发展，人口的增多，城市化的进程不断加快，一座座新城市不断被建起，人类文明因此高速发展。但是不可避免的，人类的扩建也产生了恶果。其不仅对环境造成了破坏，对自身也有不小的影响。其中，城市热岛效应是一个突出的现象。其具体表现为城市相对于周围郊区温度明显偏高，如同露出水面的岛屿。而作为中学生我们也应了解一下，来更加深刻地了解这一效应，并充分认识到事物发展的两面性。 Ⅲ.目的：了解城市热岛效应的定义，实质，表现形式，对人们日常生活的影响，对不同地区的不同效应，起因以及郑州本地的城市热岛状况。从中试图寻找解决办法。 意义：有利于加深对热岛效应的了解，增加对科学的热爱，加强实践能力和对学科的认识。同时对论文这一文体有了更多的经验。 Ⅳ.分工：由一个人分不同阶段进行不同方式的调查。 Ⅴ.研究方法:观察，采访，网络搜索，搜寻，研究，问卷调查 Ⅵ.计划：第一阶段：搜集资料 ①通过网上搜索，了解城市热岛效应。 ②随机采访几位市民，询问其对城市热岛效应的了解，及对其日常生 活的影响。 ③试图采访当地气象局，查看郑州近年来气温变化。 ④观察周围生活环境，试图寻找热岛效应的痕迹，可以做适当摄像。 ⑤可做一些调查问卷，了解人们对热岛效应的熟悉程度，及对其看法。 第二阶段：整理资料： ①整理采访内容，分类置放。 ②整合搜索资料，加以修改。 ③把数字数据集合起来，尽量以图表格式直观地体现。 ④筛选有用图片，整合。 ⑤意见整合，综合归纳。 第三阶段：分析资料 ①从资料中找出关键信息。 ②寻求老师指导完成分析。 ③资料分析中试图找出新信息。 ④同时分析到热岛效应的好处和坏处。 ⑤加入适当专业人士评语看法。 ⑥提出自己的观点，找出解决办法。 第四阶段：写成论文 ①布局分配 ②资料引用
城市热岛效应形成的原因主要是： 1.城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆）。这些机器和人类生活活动都消耗大量能量，大部分以热能形式传给城市大气空间。 热岛效应 2.城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层： 这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多，而对太阳光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下垫层表面温度远远高于气温，其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃～17℃·此时下垫层的热量主要以湍流形式传导，推动周围大气上升流动，形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。 3.由于城区下垫层保水性差，水分蒸发散耗的热量少（地面每蒸发1g水，下垫层失去2.5kJ的潜热），所以城区潜热大，温度也高。 4.城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫层、因而对风的阻力增大，风速减低，热量不易散失。 -在风速小于6 m/s时，可能产生明显的热岛效应， -风速大于11 m/s时,下垫层阻力不起什么作用，此时热岛效应不太明显。 5.城市大气污染使得城区空气质量下降，烟尘、S02、，N0x，C0，含量增加，这些物质都是红外辐射的良好吸收者，至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。 影响 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燃料而形成的硫氧化物、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，危害人们的身体健康甚至生命。表现在： 一方面，大量污染物在热岛中心聚集，浓度剧增，直接刺激人们的呼吸道粘膜，轻者引起咳嗽流涕，重者会诱发呼吸系统疾病，尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病，死亡率高，如英国伦敦在1952年12月份，因为这个原因死亡4000余人。
城市热岛效应 英文名称：The Urban Heat Island Effect 热岛效应 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，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2摄氏度,甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 气候条件是造成城市热岛效应的外部因素，而城市化才是热岛形成的内因。一般认为热岛成因有三：一是城市与郊区地表面性质不同，热力性质差异较大。城区反射率小，吸收热量多，蒸发耗热少，热量传导较快，而辐射散失热量较慢，郊区恰相反；二是城区排放的人为热量比郊区大；三是城区大气污染拖物浓度大，气溶胶微粒多，在一定程度上起了保温作用。 大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大，它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上宛，白天它大大地削弱了太阳直接辐射，城区升温减缓，有时可在城市产生“冷岛”效应。夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗，起到保温作用，使城市比郊区“冷却”得慢，形成夜间热岛现象。从城市气象规划设计出发应考虑：（1）要保护并增大城区的绿地、水体面积。因为城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。 （2）城市热岛强度随着城市发展而加强，因此在控制城市发展的同时，要控制城市人口密度、建筑物密度。因为人口高密度区也是建筑物高密度区和能量高消耗区，常形成气温的高值区。 （3）如北京市位于平原中部，三面环山。由于山谷风的影响，盛行南、北转换的风向。夜间多偏北风，白天多偏南风。因此，在扩建新市区或改建旧城区时，应适当拓宽南北走向的街道，以加强城市通风，减小城市热岛强度。
城市热岛效应 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)，是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”[1] 。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。形成城市热岛效应的主要因素有城市下垫面、人工热源、水气影响、空气污染、绿地减少、人口迁徙等多方面的因素。最新新闻 春节人口大迁移明显减弱城市热岛效应2015-02-12 21:57 中国春节期间的人口大迁徙被称为世界上每年最大规模的人类迁移，人次多、周期短、方向性强，具有很强的规律性。中国科学院“百人计划-引进国外杰出人才”、大气物理研究所研究员张井勇的研究团队及合作者的最新研究结果表明，中国春节期间大规模人口迁移对城市热岛效应有显著影响，这种影响尤以夜间更为明显。...详情 中文名城市热岛效应 外文名Urbanheatislandeffect 形成原因大量的人工发热、建筑物和道路等 概念城市中的气温明显高于郊区的现象 年平均温差1°C 夏季温差6°C以上 目录 1历史沿革 2形成因素 ?城下垫面 ?人工热源 ?水气影响 ?空气污染 ?绿地减少 ?人口迁徙 3基本特征 4科学实验 5主要危害 6防止措施 ?绿化环境 ?减少排放 ?城市规划 7研究进展 1历史沿革 19世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中，首先提出了“热岛效应”的气候特征理念。随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。海岛上的地面气温，由于高于周围海上气温，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。进入21世纪，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，它的热容量低，热传导率高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。
城市热岛形成的主要原因 城市热岛形成的主要原因城市热岛效应形成的原因主要是： 1.城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆。这些机器和人类生活活动都消耗大量能量，大部分以热能形式传给城市大气空间。 城市热岛形成的主要原因 2.城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层： 这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多，而对太阳光的反射率低、吸收率大;因此在白天，城市下垫层表面温度远远高于气温，其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃～17℃·此时下垫层的热量主要以湍流形式传导，推动周围大气上升流动，形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。 3.由于城区下垫层保水性差，水分蒸发散耗的热量少(地面每蒸发1g水，下垫层失去2.5kj的潜热)，所以城区潜热大，温度也高。 4.城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫层、因而对风的阻力增大，风速减低，热量不易散失。 -在风速小于6m/s时，可能产生明显的热岛效应， -风速大于11m/s时,下垫层阻力不起什么作用，此时热岛效
应不太明显。 5.城市大气污染使得城区空气质量下降，烟尘、s02、，n0x，c0，含量增加，这些物质都是红外辐射的良好吸收者，至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。 城市热岛效应的因素影响蒸发减少、城市下垫面反射率降低、能量输入，其强度影响为： 蒸发减少0.05g/sm2，热输入增加120.9w/m2; 城市下垫面反射率降低10%，热输入增加30w/m2; 人工能量输入10w/m2，城市中总热输入增加160.9w/m2，由于受空气对流的影响，实际热输入约20w/m2，计算温升约3.5℃，这与实际比较相符。 当夏季空气流通减缓时，热输入会急剧增加，由于城市蒸发系统适应性低，造成城市温度急剧上升，同时由于空调和火电厂的加速运转又会造成恶性循环，加剧城市大气温升。城市蒸发量减少也形成了城市干岛效应，造成城市上空大气稳定度升高，不易发生垂直对流，易形成近地表高温，伴生严重的空气污染(例发灰霾和光化学烟雾)。 城市热岛的防治措施绿化城市及周边环境 1.选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设置，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的室内外环境。 2.居住区的绿化管理要建立绿化与环境相结合的管理机制并且建立相关的地方性行政法规，以保证绿化用地。 3.要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为
城市热岛效应的危害及对策Hazards and countermeasures of the urban heat island effect
目录 一．引言 (Ⅴ) 二．热岛效应形成的原因 (Ⅵ) 2.1．城市下垫面性质改变 (Ⅵ) 2.2．人为热和大气污染 (Ⅵ) 2.3．城市规模、形状和所处的地理位置 (Ⅵ) 2.4. 其他因素 (Ⅵ) 三．城市热岛效应的危害 (Ⅶ) 3.1．城市热岛效应造成恶劣的天气 (Ⅶ) 3.2. 对降水的影响 (Ⅶ) 3.3. 破坏大气环境 (Ⅶ) 3.4. 改变生物习性 (Ⅷ) 3.5. 加速能量消耗 (Ⅸ) 3.6. 危害居民健康 (Ⅹ) 四.热岛效应的特征 (Ⅺ) 4.1. 强度的时间变化 (Ⅺ) 4.2. UHI强度的空间变化 (Ⅺ) 五．城市热岛效应效应的治理与对策 (Ⅺ) 5.1. 提高城市绿地覆盖率 (Ⅻ) 5.2．采用新型的城市规划与设计理念 (Ⅻ) 5.3．减少人为热的排放量 (Ⅻ) 5.4．预防和治理大气污染 (Ⅻ)
5.5．保留城区水域面积，增加喷水洒水设施 (Ⅻ) 6．采用高反射率的地表材料 (ⅩⅢ) 六．参考文献 (ⅩⅣ)
内容摘要 随着世界性城市化、工业进程的加快，城市热岛效应越来越强烈，并极大地影响城市生态环境的安全和居民的日常生活，缓解城市热岛已是迫切需要解决的问题。阐述了城市热岛效应的特征、成因和危害，主要分析了缓解城市热岛效应的措施。在总结当前研究的基础上，探讨了城市热岛未来。 关键词 城市生态；城市热岛；气候变化；人类活动 Summary With the acceleration of worldwide urbanization, industrial process, the urban heat island effect is more intense, and greatly affect the safety of the city's ecological environment and the daily life of residents, to alleviate the urban heat island is an urgent need to address the problem. Described the characteristics, causes and hazards of the urban heat island effect, mainly measures to ease the urban heat island effect. On the basis of summing up the current research to explore the future of the urban heat island. Keyword Urban ecology; urban heat island; climate change; human activities Zusammenfassung Mit der Beschleunigung der weltweiten Verst?dterung, industrielle Verfahren, ist die st?dtische W?rmeinsel-Effekt intensiver, und gro?en Einfluss auf die Sicherheit der Stadt ?kologische Umwelt und das t?gliche Leben der Bewohner, um die st?dtische W?rmeinsel zu lindern ist eine dringende Notwendigkeit, das Problem anzugehen. Beschrieb die Merkmale, Ursachen und Gefahren der st?dtischen W?rmeinsel-Effekt, vor allem Ma?nahmen zur Verbesserung der st?dtischen W?rmeinsel-Effekt zu erleichtern. Auf der Grundlage der Zusammenfassung der aktuellen Forschung, um die Zukunft der st?dtischen W?rme-Insel zu erkunden. Stichwort Stadt?kologie; st?dtische W?rmeinsel, Klimawandel, menschliche Aktivit?ten
城市热岛效应及其影响 城市热岛效应（Urbanheat 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，就像突出海面的岛屿，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。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。 一．什么是热岛效应 所谓城市热岛效应，通俗地讲就是城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。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。20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。 二．热岛效应的原因 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，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，因而其表面温度明显高于自然下垫面。另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 三．城市热岛效应的影响 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燃料而形成的硫氧化物、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，危害人们的身体健康甚至生命。一方面，大量污染物在热岛中心聚集，浓度剧增，直接刺激人们的呼吸道粘膜，轻者引起咳嗽流涕，重者会诱发呼吸系统疾病，尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病，死亡率高，