城市热岛效应及对策

2010-12-31 00:00:00张同鉴
物理教学探讨 2010年12期


  摘要:本文简述了城市热岛效应的内涵,分析了城市热岛效应产生的原因和危害,探讨了改善城市热岛效应的策略及学生价值观的培养。
  关键词:城市热岛效应;成因;危害;改善策略
  中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)12(S)-0032-2
  
  苏科版八年级物理教材第二章里涉及了“城市热岛效应”的内容,篇幅不大,但由于城市同学饱受“城市热岛效应”之苦,农村同学渴望城市生活,故多数同学对“城市热岛效应”的内容非常感兴趣。
  学生学习了“城市热岛效应”之后,笔者会要求学生进行相关的社会调查,收集相关的资料,进一步了解“城市热岛效应”及其对策。笔者在这里主要对“城市热岛效应”及应对策略做些探讨。
  城市的平均气温比周围乡村高一些,就像一个个“热岛”分布于乡村之中,这种现象称为“城市热岛效应”。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。
  
  1 导致城市热岛的原因
  
  首先,是城市地面特性的影响。城市内大量的铺装地面、各种建筑墙面等吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然的绿地、水面等升温快,因而其表面的温度明显高于自然的陆地和水面。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℃,这些巨大的热源,又烘烤着周围物体,城市的温度当然就升高了。
  第二个主要原因是城市大气污染。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,这些物质阻碍地面热量向外空间辐射,产生众所周知的温室效应,引起大气进一步升温。
  第三个主要原因是人工热源的影响。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!
  
  2 城市热岛效应的改善策略
  
  2.1 绿化城市,增加城市三维绿量
  绿色植物通过对水分的吸收和蒸腾,消耗大量的热量,产生降温效应;通过光合作用,大量吸收空气中的二氧化碳,削弱温室效应;滞留空气中的粉尘,进一步抑制大气升温。
  首先,在城市规划中,必须留足绿地面积,在路边、水边、公园种植高大树种。同时也要注重增加绿量,选择光合效率高,适应性强,枝繁叶茂,叶面积指数高的植物,重视推行利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的差异来配置植物,创造丰富的植物群落,提高绿地的空间利用率,以最大限度地增加绿量。
  其次,发展城市立体绿化。使绿化向立体化扩展,形成地面、墙面、屋顶多层次、多景观的绿化景观体系。从生态效益看,城市中“素面朝天”的水泥屋顶、墙体,对光热日储夜放,不仅使城市夏季燥热难当,也有碍观瞻。研究材料表明,有垂直绿化的墙面表面温度比清水红砖表面温度低5.5℃~14℃。
  第三,注重人的绿化意识的培养。学生学习了关于“城市热岛效应”的知识后,一是要求学生回家与家长交流讨论,给家长传递“城市热岛效应”的有关知识。二是行动起来,从为家庭添绿开始,给家里的客厅、阳台等添置盆绿。盆绿虽小,但如果家家都有,其作用也不可小视。让学生知道,添绿就是在为社会做贡献。
  
  2.2 减少温室气体的排放量、减少人为热排放量
  城市人为热排放量的增加是导致城市气候变化的主要原因之一。城市中人为热源的比例,据对国内外一些大城市的调查估计,75%来自工厂、家庭炉灶、冷气、采暖等固定热源,其次是汽车、摩托、电车等移动热源。
  减少温室气体的排放量、减少人为热排放量的措施;
  (1)控制城市规模,可以减少城市人为热排放量。建议把污染重,能耗高的企业安排在城市外围,远离人口密集区。
  (2)加大新能源的开发和利用
  在对耗能企业进行技术改造,提高能源利用率的同时,注重新能源的开发和利用。现阶段开发和利用太阳能应该是重点。建议国家加大对太阳能电站财政补贴。同时加大太阳能产业工艺和材料的研发,大幅降低太阳能电站的成本,早日实现城乡太阳能利用升级普及。
  (3)科学规划利用地下世界
  城市地温一般都低于20℃,人员在地下活动,可以大量减少空调的使用,降低室外因为夏天使用空调而增加的温度。还可用地源热泵技术,作地一空热交换,搞冷泉喷雾降温等。
  (4)注重人的节能意识的培养。解决“城市热岛效应”问题,人人都可以做出自己的贡献。
  学生可以做到的对降低“城市热岛效应”有益的事还是比较多的。
  比如:建议家里使用节能电器,特别是节能灯;随手关灯;夏天,把空调温度调到不低于26℃等。
  “城市热岛效应”是城市化进程中出现的新问题,缓解城市热岛效应是一项综合性的系统工程,需要各方面的密切配合和共同努力。在国家、社会已经重视“城市热岛效应”的今天,学生应该积极行动,踊跃参与,为建设真正的绿色生态城市,营造舒适和谐的人居环境作出自己的贡献。
  
  参考文献:
  [1]刘炳升,苏科版八年级物理教材(上册)
  [2]杨传贵,建筑外表面吸热对“城市热岛”增益的研究(期刊论文)一天津城市建设学院学报,2006(