1城市热岛效应17

都市热岛效应与人类健康影响近年来，随着城市化的加速发展，都市热岛效应成为人们关注的焦点之一。

都市热岛效应指的是城市中心地区温度较周边农村和郊区较高的现象。

这是由于建筑物、道路、工厂以及机动车等庞大的人类活动造成的。

尽管都市热岛效应在城市发展中起到了一定的促进作用，但其对人类健康产生的不良影响也越来越引起人们的关注。

首先，都市热岛效应对人类健康产生的影响主要表现为夏季高温致病。

在城市中心地区，高楼大厦和混凝土地面会吸收大量的太阳辐射热量，导致温度持续升高。

与此同时，城市中的气候条件和大量的人口密集，也导致空气流动不畅，形成热气膨胀，使得城市中心地区的温度比郊区高出数度。

这种高温环境不仅对正在成长的儿童和老年人的健康构成威胁，还对每个人的身体健康状况产生负面影响。

高温环境容易引发中暑、热衰竭等病症，甚至对一些患有心脑血管疾病的人来说，很可能导致心脑血管系统的突发事故，进而危及生命。

其次，都市热岛效应会增加城市空气污染程度，从而对人们的呼吸系统造成危害。

城市中高温环境导致汽车尾气和工厂排放物等污染物无法有效扩散，过量积聚在城市空气中。

这些污染物包括二氧化氮和细颗粒物等，对肺部有较强的刺激性和危害性。

长期吸入这些污染物会导致呼吸道疾病的增加，如哮喘、慢性阻塞性肺病等。

此外，都市热岛效应还可能使空气中的臭氧浓度升高，臭氧是一种强氧化剂，会对呼吸道黏膜及肺组织造成损伤，引发各种呼吸道疾病。

饮食也会受到都市热岛效应的影响。

高温环境可能导致人们的食欲下降，食物也更容易变质，从而增加食物中细菌、病毒的繁殖。

此外，冷饮和生的食物在高温环境下易滋生细菌，人们在消费这些食物时容易患上食物中毒，导致肠胃疾病。

针对都市热岛效应对人类健康产生的不良影响，如何减轻其负面效应成为了当务之急。

建筑设计应考虑到冷热空气流通的原则，增加通风，减少室内温度。

同时，合理选择建筑材料和绿化方式也是减轻都市热岛效应的有效措施。

另外，要引导人们养成良好的生活习惯，尽量避免在高温时段外出活动，并加强户外锻炼的中暑预防措施。

论述题1.试述不同逆温现象形成的原因。

P1301. （1）在晴朗无风的夜晚，地面和近地面的大气层强烈冷却降温，而上层空气降温较慢，因而出现上暖下冷的逆温现象，这种逆温称为辐射逆温；（2分）（2）在盆地和谷地，由于山坡散热快，冷空气沿斜坡下滑，在盆地和谷地内聚积，较暖空气被抬至上层，形成地形逆温；（2分）（3）当高空有大规模下沉气流时，在下沉运动终止的高度上可形成下沉逆温；（2分）（4）在两种气团相遇时，暖气团位于冷气团之上，可形成锋面逆温。

（2分）（具体表述2分）2.试述城市生态系统具有的生产功能。

P632.（1）城市生态系统的生产功能是指城市生态系统能够利用城市内外系统提供的物质和能量等资源，生产出产品的能力，包括生物生产和非生物生产；（2分）（2）城市生态系统的生物生产是指城市生态系统所具有的，包括人类在内的各类生物交换、生长、发育和繁殖过程，分为生物的初级生产和次级生产；（1分）（3）城市生态系统的非生物生产是人类生态系统特有的生产功能，是指其具有创造物质与精神财富满足城市人类的物质消费与精神消费的性质，有物质的与非物质的非生物生产两大类；（2分）（4）城市生态系统的物质生产是指满足人们的物质生活所需的各类有形产品和服务；（1分）（5）城市生态系统的非物质生产是指满足人们的精神生活所需的各种文化艺术产品及相关的服务。

（1分）（具体表述3分）3.试述城市对城区和下风方向增加降水量的影响机制。

P135-1363.（1）城市热岛效应：使城市上空气层的层结不稳定，有利于产生热力对流；（3分）（2）城市阻障效应：城市因有高高低低的建筑物，其粗糙度比附近郊区平原大，不仅能引起机械湍流，而且对移动滞缓的降水系统有阻障效应，使其移动速度减慢，在城区滞留的时间加长，因而导致城区的降水强度增大，降水的时间延长；（3分）（3）城市凝结核效应：城市区域污染大于郊区，凝结核大于郊区，下风方向的凝结核数量最大，有利于降水所需的冰粒形成，所以在城市区域比郊区易于形成降水。

城市热岛效应形成原理城市热岛效应：指的是城市中心比郊区温度高的现象。

城市热岛效应是因城市大量的人工发热、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”。

形成因素城下垫面热岛效应，受城市下垫面（大气底部与地表的接触面）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。

城市地表含水量少，热量更多地以显热形式进入空气中，导致空气升温。

同时城市地表对太阳光的吸收率较自然地表高，能吸收更多的太阳辐射，进而使空气得到的热量也更多，温度升高。

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。

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。

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。

人工热源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。

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。

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。

水气影响除了绿地能够有效缓解城市热岛效应之外，水面、风等也是造成城市热岛的因素。

高中地理（城市化、热岛效应、海陆风、城郊风）考点详解（1）城市热岛效应由于城市建设了大量建筑物、道路等，并减少了绿地、河流，造成了城市的高温化。

（2）风向城区气温较高，空气受热上升，并在空中向郊区吹拂，在城市地表形成了相对低压区，郊区的空气便吹向城市，补充该低压区。

风向规律：在高空由城市吹向郊区，在地表由郊区吹向城市。

图1 城市的热岛效应例题图2 例题答案：C、A精讲精析：（1）判断温度变化的原因。

题目中说，该地是平原、城市，因此海拔对温度的影响很低，温度的变化主要是由城市“热岛效应”引起的，而不是全球变暖（全球变暖会该地大部分地区温度都一起上升，而不是斑斑点点的上升）。

（2）判断海拔的影响。

该地气温的主要影响因素是城市热岛效应，次要影响因素是海拔。

一般来说，海拔越高，气温越低，因此海拔与地表气温呈现负相关。

（3）判断城市热岛效应的影响因素。

城市热岛效应主要是由于城市水泥沥青路面的增加、生活生产的排放等，造成城市地区的气温高于教区。

而如果增加绿地、河流等大比热容的基础建设，则会降低城区的温度。

（4）判断风向。

在城市热岛效应的影响下，城市气流受热上升，在空中流向郊区，郊区的气流从地表吹向城市。

（5）判断城市的变化。

1982~2004年，该地高温地区增加，且高温地区由集中变为分散，表明这二十多年间，城市不断的在向外扩张、建设，新形成了多个商业中心，城区、郊区间的交通状况都得到了改善，南北部道路密度的差异减小。

总结城市热岛效应，导致了“城郊风”的出现。

与此相似的，是海陆热力性质的差异，形成了“海陆风”。

海陆风的近地表风向：白天海洋吹向陆地，晚上陆地吹向海洋。

图3 海陆风示意图。

热岛效应英文名称：Urban Heat Island Effect, 简称UHI城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因。

热岛强度有明显的日变化和季节变化。

日变化表现为夜晚强、白天弱，最大值出现在晴朗无风的夜晚，上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。

季节分布还与城市特点和气候条件有关，北京是冬季最强，夏季最弱，春秋居中，上海和广州以 10月最强。

年均气温的城乡差值约1℃左右，如北京为0.7～1.0℃，上海为0.5～1.4℃，洛杉矶为0.5～1.5℃。

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、云量和降水。

对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。

城市热岛效应是城市气候中典型的特征之一。

它是城市气温比郊区气温高的现象。

城市热岛的形成一方面是在现代化大城市中，人们的日常生活所发出的热量；另一方面，城市中建筑群密集，沥青和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的函授比热容（可吸收更多的热量），而反射率小，使得城市白天吸收储存太阳能比郊区多，夜晚城市降温缓慢仍比郊区气温高。

城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空为相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局地环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重，人类生存的环境被破坏，导致人类发生各种疾病，甚至造成死亡。

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。

热岛效应的原因和措施
热岛效应是指城市地区较周围乡村地区温度较高的现象。

其原因主要包括以下几点：
1. 建筑物和道路的热扩散能力低：城市地区通常由大量的建筑物、道路和硬化地面构成，这些表面吸收了太阳辐射并释放热量，导致热量聚集，使城市内部的温度升高。

2. 绿地覆盖率低：城市地区由于规模扩张而导致大量的绿地被建筑物和道路所取代。

相比之下，乡村地区更多的是农田、树林和草地等绿地，它们能够吸收大量的太阳辐射，并通过蒸发释放热量。

3. 人为热源：城市地区有着大量的人群、车辆和工厂等人为活动。

这些人为热源会产生大量的热量，进一步促进热岛效应的发生。

为了减缓热岛效应，需要采取相关的措施：
1. 增加绿地覆盖率：增加城市绿地、公园和广场的面积，提高城市的绿化率，能够提供更多吸收太阳辐射和释放热量的表面。

2. 构建屋顶花园和垂直绿化：可以在建筑物的屋顶和外墙上种植植被，形成屋顶花园和垂直绿化，减少热岛效应。

3. 使用反射材料：在建筑物外墙、屋顶和道路上使用具有较高反射率的材料，减少太阳辐射的吸收，从而降低温度。

4. 加强城市通风：通过合理规划建筑和道路布局，以及增设绿化和水体，提升城市的通风性，促进空气流通，减少热量积聚。

5. 管理人为热源：合理规划工业园区和交通枢纽，减少对热量的贡献，提高能源利用效率，减少废气废热的产生。

6. 宣传节能环保：加强对公众的教育和宣传，提高人们对环境问题的认识，鼓励节能和环保行为，减少热岛效应的产生。

总之，减缓热岛效应需要从提高绿地覆盖率、使用反射材料、增强城市通风等方面进行综合治理，实现可持续城市发展。