内容正文:
火炉城市的“热岛效应”探究
——以重庆市为例
火炉城市是对夏季天气酷热的中国大城市的称呼,表现为日最高气温≥35℃。在我国素有“火炉城市”之称的南京、武汉、重庆等许多大城市在发展中都不同程度地出现了高温现象,城市热岛效应已成为城市发展中应正确面对、亟待解决的问题。
“火炉城市”的热岛效应
重庆市被列为“火炉城市”与热岛效应有关吗?
一、热岛效应的含义
一个地区的气温高于周围地区的现象。如同“突出海面的岛屿”。随着城市发展而导致城区气温高于郊区气温的现象,称为城市热岛。
城市风
注:城市热岛中心,气温一般比周围郊区高1℃左右,最高可达6℃
看温差
重庆市热岛强度年变化图(柱状图)
如何描述热岛效应的强弱?
0:00 6:00 12:00 18:00
城市 12℃ 8℃ 20℃ 23℃
郊区 8℃ 2℃ 18℃ 22℃
温差 4℃ 6℃ 2℃ 1℃
重庆市热岛强度日变化图(折线图)
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二、城市热岛的影响因素
1.热量收入
(1)产热
城市人口集中,工业和交通产生废热多
郊区人口稀少,产生废热少
空间差异
特别是在冬季,高纬度地区燃烧大量化石燃料采暖。
重庆人期待的集中供暖终于变为现实!渝北区的暖居工程正式开工,安装完毕后,重庆人也能和北方人一样,享受到暖气的温暖。2020年7月26日,中国燃气与渝北签订战略合作协议,在渝北区试点推广暖居工程,计划未来5年在渝北实现集中供冷暖。根据协议,渝北区5年内将实现覆盖面积超过1000万平方米的集中供冷暖,并延伸至其它区县。
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,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。
时间差异
城市用地热成像
二、城市热岛的影响因素
1.热量收入
(2)吸热
城市硬化面积大,绿化面积和水域小,地表升温快
道路
绿地
绿地
水泥地面和草面温度的日变化
重庆市中心城区土地利用/覆盖类型
重庆市中心城区热岛效应等级分布
二、城市热岛的影响因素
城市建筑密集,通风不良,风速慢,不利于热量的扩散。
城市大气的大量污染物覆盖层,吸收和反射长波辐射,减少了热量的散失。
2.热量支出
(3)散热
【对点检测】
某市8日(多云)9:0到9日(晴)18:00,从市中心向南、向北的气温分布如下图所示,下列时间中热岛效应最强的是 ( )
A.8日16时左右
B.8日22时左右
C.9日15时左右
D.9日18时左右
B
思考:为什么热岛效应夜间强于白天?
升温较快
升温较快
大气对太阳辐射削弱作用更强,升温较慢
天气越不稳定,城市热岛强度就越小,甚至可能不存在;
反之,天气越稳定,热岛效应强度就越大
三、城市热岛的变化规律
热量收入>热量支出
日变化:夜间强、白天弱、最大值出现在晴朗无风的夜晚
季节变化:和城市气候特点有关,主要表现为秋冬强、春夏弱
①产热差异
②风速差异
③反射率差异
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。
四、城市热岛的危害
1.加剧城市污染
四、城市热岛的危害
2.危害居民身心健康
长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等,给城市人们的工作和生活带来说不尽的烦恼。
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,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。
夏季高温天气下,为了降低室内气温和使室内空气流通,人们使用空调、电扇等电器,而这些都需要消耗大量的电力,城市生产和生活用电、用水量就会大大增加,造成电力紧张,供水困难。据美国能源部的统计,为了缓解热岛效应带来的不适,美国政府每年都要多花100亿美元左右的巨额能源成本支出。
3.耗费大量能源,造成经济损失
四、城市热岛的危害
五、城市热岛的治理措施
热量支出
热量收入
1. 扩大城市绿化面积和水域面积。
2. 分散城市职能,工业向外转移。
4. 合理规划城市布局, 建设城市通风廊道。
3. 减少化石能源的使用。提高能源利用率,低碳出行。
5. 减少温室气体排放,减少污染气体排放。
作业:
选取一处你感兴趣的火炉城市或熟悉的家乡,查找材料,依照课堂上的方式设计几个关于“城市热岛”的问题,并尝试提供解答。
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