文档介绍：城市热岛效应研究进展
彭少麟1, 2,周凯2, 3,叶有华1,粟娟4
1. 中山大学生命科学学院//有害生物控制与资源利用国家重点实验室,广东广州 510275;
2. 中国科学院华南植物园,广东广州 510650;3. 中国科学院研究生院, 北京 100039;4 广州市林业局,广东广州 510000
摘要:作为现代城市气候主要特征之一的城市热岛效应有日渐严重的趋势。文章综述了城市热岛的生态环境效应、热岛的主要形成机制、时空分布特征等研究状况和发展趋势;基于当前城市热岛研究的现状,提出了未来城市热岛效应研究的方向及缓解城市热岛效应的有关对策。
关键词:城市热岛;城市气候;研究进展;控制对策
中图分类号:X16 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)04-0574-06
人类是自然界最大的进化驱动力,加速了全球生态系统的进化进程[1],同时极大地改变了自然界原有的景观,如城市景观是集聚的建筑物、集聚的产业经济、集聚的人居社区与被分割覆盖的自然及半自然的水体和绿色植被之间的网络组合[2]。2000年居住在城市的人口达到45%,预计到2007年将达到50%,到2025年,这个比例将达到60%[3],所以不断加速的城市化对城市气候有深远的影响[4, 5]。城市化对气候最重要的影响之一就是城市热岛出现和温室气体排放,已经并将继续影响城市气候。由于全世界范围内城市规模不断扩大、农村及欠发达地区的人口不断向城市集中、人为热迅速增长、城市建筑物猛增等因素,城市热岛现象从一般的气象问题成为影响城市生态环境的一个重要因素。从全球变化的趋势上看,由于全球CO2浓度的增高导致温室效应的加剧[6],城市热岛效应影响更为严重,尤其对城市居民生活质量影响更为明显。热岛效应成为科学界、管理者以至民众广泛关注的焦点。各国学者利用气象资料、遥感影像、模拟模型及布点观测等研究方法对城市热岛产生的原因、热岛强度特征、城市热岛的危害及缓解对策进行了广泛的研究。本文对国内外城市热岛效应的研究进展进行综述,并基于当前城市热岛研究的现状,提出了未来城市热岛效应研究的方向及缓解城市热岛效应的有关对策。
1 城市热岛的生态环境效应
城市气候最显著的特征之一就是热岛效应,人类很早以前就发现城市的大气环境与乡村及山区具有不同的特点。英国人Lake Howard于1833年第一次对伦敦城市中心的温度比郊区高的现象进行文字记载[7],Manley于1958年首次提出城市热岛(Urban Heat Island,UHI)的概念[8]。现在普遍认为,城市热岛效应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使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象。
研究表明,随着城市不断“摊大饼”一样的蔓延扩大及农村人口进一步向城市集中,城市热岛现象变得越来越严重,对城市生态环境的影响也是多方面的。 ℃、加拿大温哥华11 ℃、中国北京9 ℃[9, 10]、美国亚特兰大12 ℃[11]、 ℃[12]、 ℃[10],热岛强度令人震惊。如此之高的热岛强度不仅会带来酷热的天气,还会造成各种异常城市气象,如暖冬、飚风及暴雨等,对城市气候、工业生产和居民生活产生很大的影响,特别是在炎热的夏季。1980年