城市微气候的主要特征_城市微气候的成因
1.南方珠三角的几座城市气候有什么差异,大家知道吗?
2.社区微气候环境如何改善呢?
3.我国城市内涝频发的原因
? 城市热岛的成因及控制
论文导读:“城市热岛效应”也称“大气热污染现象”,是指城市市区气温高于郊区气温,高温城区处于低温郊区的包围之中,在用等温线表示的气温分布图上,形成内高外低的岛屿形式,故称为“城市热岛效应”。环保专家认为,“热岛效应”80%的因素归咎于绿地和湿地的减少,城市热量的排放因素只占20%,所以城市热岛效应的控制重点是绿地和湿地的建设。而卫星热红外遥感技术能有效、全面地探测到下垫面的温度特征,周期性、动态地监测城市热环境变化趋势,是研究城市热岛效应的有效手段。
关键词:城市热岛效应,城市热环境,成因,控制
一、城市热岛效应
“城市热岛效应”也称“大气热污染现象”,是指城市市区气温高于郊区气温,高温城区处于低温郊区的包围之中,在用等温线表示的气温分布图上,形成内高外低的岛屿形式,故称为“城市热岛效应”。
城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1?℃以上,夏季城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6?℃以上。在全球高速城市化的背景下,城市热岛已经成为影响城市环境的要素之一,对城市公共健康、空气质量、能源消耗等方面构成了严重威胁。
二、城市热岛效应成因分析
城市热岛效应的形成与许多因素有关,城市化是形成热岛现象的主要原因。
1、下垫面的变化
城市微气候的形成与城市人工构筑的下垫面有着密切的关系。由于城市与郊外的下垫面不同,形成各自的热环境和热平衡(图1、图2)。
图1 郊外的热平衡图2 城市内的热平衡
城市地表无机化,越来越多的地表被建筑物、混凝土和柏油所覆盖,绿地和水面的减少使蒸发作用减弱,大气得不到冷却;同时,这些人工构筑物热容量小,在相同太阳辐射条件下,比自然绿地、水面等升温快。
2、人工热源的影响
城市中大量的人为热排放也是产生热岛的重要原因。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料,每天都在负外排放大量的热量。
3、城市中的大气污染
城市中的机动车,工业生产以及居民生活所产生的氮氧化物、二氧化碳和粉尘待排放物,这些物质会吸收城市中人工构筑物的热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步温升。在城市热岛现象的影响下,城区气温比周围郊区的农村高,城市地区的热空气上升,并在高空向四周扩散,周围郊区的较冷空气流入城区,这样就形成城市特有的热岛环流。城郊工厂排出的污染物可随热岛环流由低空吹向城区,使城市污染物浓度升高,进一步增强了城市的热岛效应。
4、城市建筑物密度和负荷
高密度的建筑物增加了太阳辐射的直接吸收和太阳辐射反弹吸收,?城市中高层建筑物林立,影响风的自然流动,也是导致城市热岛效应的原因之一。
5、城市能耗
城市大量的能耗增加了表面大气的温度,也使热岛效应增强。特别是夏季高温天气下的建筑空调负荷大大增强了热岛效应,反过来,城市热岛效应又增加了空调能耗,形成恶性循环。
此外,城市建成率、几何形状、城市规模和城市地理位置也与热岛效应存在明显的相关关系。
三、城市热岛效应的控制
绿地和水面是有效缓解城市热岛效应,调节和改善城市微气候环境的最有效因素。环保专家认为,“热岛效应”80?%的因素归咎于绿地和湿地的减少,城市热量的排放因素只占20?%?,所以城市热岛效应的控制重点是绿地和湿地的建设。
1、大力推广城市立体绿化
植物对太阳辐射的吸收率高,透过率低;植物可通过蒸腾作用带走大量热量,提高空气湿度;特别是树木通过遮挡阳光可以大量减少辐射热。植物对太阳辐射的反射率一般为10?%~20?%?,对红外线的反射率高达70?%以上。研究表明,当一个区域的绿化覆盖率达到30%,热岛强度明显减弱;绿化覆盖率大于50%,热岛缓解现象极其明显。植物因为进行光合作用,可以产生良好的环境效益,这对缓解全球温室效应,补救臭氧层空洞都会起到非常重要的作用。
在城市绿化中应进行合理的乔灌草搭配,尤其是乡土树种的种植。应舍弃一味种植草坪和名贵树木的不合理做法。论文参考网。由于城市用地紧张,城市绿化中除了进行水平方向森林规划外,应向立体绿化方向发展。城市有大量的水泥或混凝土屋顶、墙体、立交和边坡,这些裸露表面为立体绿化提供了可能。发展立体绿化是缓解城市热岛效应的重要方法。
建筑物的屋面是建筑与大气接触的重要界面。而城市中屋面的面积占去了整个城市面积的50?%?左右。增加屋顶绿地覆盖面积,不仅可以降低空调能耗,?而且还能调节室外气温.具有减缓城市热岛效应的作用,生态效益显著。
2、保护自然湿地,努力构建人工湿地
水体热容量大,水分蒸发多,增温降温缓和,城市内水面的存在,可在一定程度上缓解城市热岛现象。城市化导致大量的城市农田、水塘、湖泊、内河、沼泽等湿地减少或消失,不透水混凝土建筑、道路和广场,使大量的降水直接通过排水网流失。湿地的减少或消失,天然降水的白白流失,致使城市失去了通过蒸发带走城市热量,降低热岛效应的机会以及水通过促进林木生长,间接降低热岛效应的可能性。要在大力保护原有湿地的基础上(包括城郊湿地的保护),在城市进行人工湿地的构建,这是降低热岛效应的有效方法。此外,积极改善不透水下垫面层,利用透水性材料(透水砖等),有资料表明透水性水泥混凝土路面可降低路面温度约5℃,所以,城区中透水性铺装与城市水体蒸发及绿化体系的蒸腾作用一样,对改善城市市区热环境及形成局地风都有明显作用。
3、构建合理的城市规划结构
注重城市建设的合理布局,在城市规划方面实施可持续发展战略。
城市热岛效应与城市规模有一定的相关性。有学者认为城市扩展是城市热岛效应形成的主要原因。人口高密度区同时也是建筑物高密度区和能量高消耗区,不可避免地形成高气温区。据研究,?10万人口的城市热岛效应可达0.32℃,100万人口的城市热岛效应可达0.91℃。因此,必须对城市规模进行规划,将城市的人口数量控制在一定范围之内。同时,要控制市区人口密度和建筑密度和高度,选择通气流畅的地形进行城市建设,因地制宜,对城市的各个功能区进行合理布局,加大空气流动空间,尽量使主干道与夏季盛行风的方向一致。
4、降低设备能耗,合理规划城市能源
通过改进能源消耗设备构件,更新能源使用方法,提高能源使用效率,减少能源损耗。将城区分散的、低效率的小热源控制起来,大力推广集中供热,以提高能源利用率;尽可能考虑集中空调方式,?以减少建筑物HVAC?系统向空气的排热。可以通过改进建筑空调技术、积极探索和推广新能源利于技术(如地源热泵技术)、大力开展建筑节能,还应制定相应的政策法规,推动节能措施的落实。
在经济合理、技术可行的情况下,可以适当利用绿色能源,如风能、太阳能、生物能、地热等。不仅节约能源,将一部分太阳能转换为其他形式能源,减少了辐射能中直接转换为热能的能量,即减少了太阳辐射对城市热岛现象的影响。5、发展“生态隔热”建筑表皮
建筑节能技术通常使用白色或浅色处理建筑表面的“反射隔热”、增大建筑围护结构的热阻的“热阻隔热”、用人工材料构造的遮阳设施遮挡太阳辐射的“遮阳隔热”等,都是将太阳辐射热直接转移到室外,在满足建筑室内热舒适与建筑节能的同时,却带来了城市热岛强度的增加。所以,目前我们应弱化热岛控制中推行反射饰面材料等常规手段,用绿色植被、水体介质等具有生态要素的复合体,将其置于建筑表面构成生态建筑表皮,将吸收的太阳辐射热经过物理、生化反应之后,通过蒸腾作用以水分蒸发方式散热。这样,就可以降低建筑表皮对周围环境的太阳辐射反射和热量转移,从根本上改善了建筑外部的热环境,减弱了城市的热岛效应。
6、规范城市交通系统
提倡公共交通,控制私人小汽车数量,逐步用清洁液化气取代石油作为城市公交车和出租车的主燃料。目前,国外已研制出以电力作为机动车动力的新技术,这将对城市热岛及城市气候环境产生积极的影响。同时,对城市大量交通进行有层次的划分,对车辆进行分流,促进城市大量集聚的热量、温室气体以及悬浮颗粒物分散,减少尘罩作用,降低热岛效应。
四、研究现状与建议
1.热岛效应的研究现状
多年来,众多学者对城市热岛现象做了大量的研究工作。国内外不少学者根据观测资料分析指出了城市温度场及城市热岛强度的影响因素,并提出了城市热岛强度与某些因子的相关模式。论文参考网。不少学者对城市能量平衡中的一些物理过程进行了广泛的探讨,取得一些有益的成果。近几年来我国研究人员从城市的人口密度、绿地数量和分布、建成区面积、人为热、大气污染、地形等方面研究了城市热岛的范围、强度与这些因素之间的关系,也针对城市热场分布与土地利用、覆被之间关系进行了研究。
常规的城市热岛研究以监测为主,根据监测结果分析影响城市温度场及城市热岛强度的因素。常规监测方法用线路观测和定点观测相结合,由于观测不可能同步进行,观测点位的密度不高,这种方法不能全面、同步地反映地面热辐射状况。而卫星热红外遥感技术能有效、全面地探测到下垫面的温度特征,周期性、动态地监测城市热环境变化趋势,是研究城市热岛效应的有效手段。常用的热红外遥感技术有气象卫星NOAA?AVHRR、陆地卫星(Landsat)TM等。相比气象卫星NOAA?AVHRR?地面分辨率(1?km?×1?km),陆地卫星(Landsat)?TM6?具有120?m?×120?m?的地面分辨率,对于要求精确分析的区域,TM6?是较好的选择。此外,日本大学城市与建筑环境实验室开发的城市热岛模拟软件——AU?SSSM?TOOL?,?可对典型区域的热环境进行模拟,对城市的合理规划提供参考。论文参考网。
2.几点建议
首先,热岛效应的研究应从基础资料的调研、收集入手,实地监测城市不同地区热流方向及大小,对建筑气候小区进行划分。其次,在城市不同地区、不同建筑条件下,尤其是热岛现象显著地区建立监测站,进行测量,获得城市重点地区热岛现象的变化模式。这些实地监测数据对当地城市和建筑气候小区的数学模型的建立和修订是非常重要的。最后,根据实测数值,可以建立当地建筑和城市环境的能量平衡模型,包括建立模拟当地的城市气候小区、城市下垫面层、人工排热与热岛效应之间的有机联系模型。
五、结语
21世纪环境和能源问题影响着城市形态和人们的社会生活,热岛效应对城市热环境的影响亟待解决。通过对热岛效应的研究,把握城市热效应分布与城市发展的关系,对促进城市规划和生态环境建设,推进城市可持续发展,提高人居环境质量具有重要的意义。
南方珠三角的几座城市气候有什么差异,大家知道吗?
影响日常生活体验和生活品质。城市热岛、雨岛、干岛等城市气候都是微气候,街区作为人们日常活动最为频繁的场所,其微气候环境的舒适性直接影响着人们的日常生活体验和生活品质。微气候泛指工作场所的气候条件,包括空气的温度、湿度、气流速度 (风速)、通透性和热辐射等因素。
社区微气候环境如何改善呢?
就谈谈这三个地方为啥离得挺近,但是差别还是挺大的呢?纬度不同:
虽说南京上海杭州在纬度上基本上是各差1°,但是这小小的差别有时也会产生大的影响。俗语言橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳,可见位置的不同,在气候上是有一定的影响的。
一、在不考虑其他要素,只考虑温度与辐射之间的关系的情况下,我们不妨这样分析:从我们日常的经验上来看,也是北方更冷一些。虽说只有1°的区别,但是气候条件是一个日积月累
的过程,正是这一度的区别,千百年来不断改变着这三个地区的气候特点。地形不同:
地形也是形成不同气候特点的重要因素之一。虽然,长江中下游 地区多平原和丘陵,这三个地方
的地形差异不大。但是,如果仔细分析,还挺有意思的。
南京三面是山一面是水,上海近海,而杭州低平而多水。
每个地方都有自己的地形特点,虽然总体
来说比较相近,在微小尺度的气象条件上看,这三地各不相同。污染物凝结核的扩散条件,
水汽的蒸发量,风的阻碍,下垫面的不同,这都会对局地的气候造成影响。城市下垫面不同:
近些年来,不少气象工作者在研究城市化对气候的影响。我国中东部地区,正是改革开放 以来发
展最快的地区之一。城市下垫面的变化可以说是几年一变样。?
二、这三个城市,尤其是上海,下垫面均以城市为主。三个城市的绿化不同,城市区县建筑分布不同,
下垫面的粗糙程度也不同。这都是影响城市微气象的重要因素。
城市下垫面的不同,加之三地地形的不同,也对三地的气候不同起到了贡献。
最后,答主想提醒一下。在日常生活中,我们常常把“气候”和“天气”综合在一起比较。这也是
难免的,因为日常生活中,我们对“天气”的切身感受比较直观。比如2015年,冬季的全国平均气
温无意识一个暖冬,但是由于霸王寒潮的来袭,大部分人心目中的这个冬天都是寒冷的。
同样,宁、沪、杭三地之间的所谓的气候差异,有时其实只是因为处于某一个天气系统的不同部位,而使三地有不同的表现。
研究气候状态,至少需要使用30年的累积气象资料进行研究。
但是,我认为题主所说的这三地的气候不同是确实存在的。总体来说,三地的气候是相近的,但是
每个城市又有自己的微气候 。相信未来,会有更多大牛来揭示这一切的奥秘!
三、最好的季节,大致从八月中旬到12月中旬,都可以说是秋天 ,雨水不多,蚊虫也少,真是秋高气
爽。
南京上海气候差别最大的是夏天,阳历的六月中旬开始经过七月到八月上旬这段时间。南京的夏天
真是火炉,他的热是那种非常稳定的热,白天36,晚上33,晴天的时候万里无云,没有一点风,让
你无处可逃,空气就像静止了一样。
上海不同,夏天白天也会很高温,但无论白天多少温度,晚上就会刮东风,学过地理就知道,因为
水的比热高,所以夏天海洋温度要低于陆地温度,到了晚上,海洋上的气压就会高于陆地,海风就会从海上向陆地吹,所以上海夏天只要是晴天,每天晚上都会刮东风,温度会下降很多,昼夜温差
比较大,比如白天36,晚上只有30度左右了,特别适合在东西走向的大街上逛街,南京路啊,淮海
路啊之类的。
晚风习习,特别舒服。我在南京活了18年(土生土长南京人),杭州呆了快10年,我个人观点:在南京的时候觉得南京不
是人呆的,气候太差,夏天热的个要死,冬天又冷死。结果来了杭州上学以后回南京感觉,哎呀南
京的天气怎么这么好啊,过得真舒服。不吹,不黑。首先柚子树南京能种,南京郊区很多农村都会有一两颗柚子树,但是一般作为观赏的,果实不好吃。?
四、南京虽然位于温润的江南地区,但是南京的气候不太好。春天4-5月冷热变化大,有时候前一天还
穿短袖,第二天降温就得厚外套,穿衣服很不方便,容易感冒。6月入夏后,江南地区漫长的梅雨让
人崩溃,南京每年这时候都会下几场看海的暴雨,全城划船那种,内衣一个礼拜干不了的季节。进
入三伏天,南京的盛夏能把人热死,几乎每天超过35度,一出门就一身汗,早起就出汗,晚上还有
30度以上,夜跑都困难。9月天气逐渐转凉,10月应该算是南京气候最好的时候,前提不要有绵绵
秋雨。11月后南京入冬,非常可怕的冬天,经常零下好几度,没暖气,1月会有两三场大雪,那时
候可以欣赏一下雪中金陵。
上海杭州南京的温差夏天不是很大,但冬天南京的气温最低,上海又比杭州低,杭州最高。尽管这
样三地温差也不是很大,大约都相差2度左右,比如南京2度上海4度杭州6度,大约就是这个规模。
归于亚热带季风气候 按行星风系的气候分带,这里属副热带高压带 操控的干旱区,但因为海陆差
异及青藏高原隆起所导致的温压场的改动,季风环流改动了近地上层行星风系的环流体系,变干旱
的大陆性气候为湿润的亚热带季风气候,变干旱的荒漠景象为湿润的常绿阔叶林景象。再通过几千
年的人为效果,使本区成为我国人口密布、经济发达的区域。
属于亚热带季风气候按行星风系的气候分带,这儿属副热带高压带操控的干旱区,但因为海陆差异及青藏高原拱起所导致的温压场的改动,季风环流改动了近地上层行星风系的环流系统变干旱的大陆性气候为湿润的亚热带季风气候,变干旱的荒漠景象为湿润的常绿阔叶林景象。再通过几千年的人为效果,使本区成为我国人口密布经济兴旺的区域。 本区气候的首要特点是:冬温夏热四季清楚降水充足,时节分配比较均匀。
我国城市内涝频发的原因
影响社区微气候的一般是风、光、声三大因素,万都时代认为可以从这三点入手,根据使用者活动行为及场地需求,通过仿真模拟软件对住区场地适宜性进行综合评估。为合理布局活动提供精准的设计依据,以此优化景观场地布局,提高小区居民户外活动的舒适性,增加户外活动时间。
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。造成内涝的客观原因是降雨强度大,范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水,降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。
城市暴雨内涝灾害产生原因
随着人口的快速增长和城镇化进程的加快,城市内涝已经成为世界上许多国家和地区面临的共同问题,对社会生活和经济产生严重的影响。城市连遭暴雨袭击,且愈发严重。经分析,其产生原因可归结如下。
一是气候变化引发水循环变化。由于城市人口密度的增加,人为排热、空气污染和热岛效应导致水循环的进一步变化,从而引起城市微气候的改变。
二是城市发展和建设造成的地面自然滞、蓄雨水能力降低。
三是排水管渠等防涝设施排水能力不足。
四是人为因素。长期过度开地下水导致地面沉降;施工管理不善造成建筑垃圾或生活垃圾堵塞管道;泵站故障;景观大道改造覆盖或井盖破坏。
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