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綠島效應和熱島效應是什麽?

綠島效應

定義

“綠島效應”是指在壹定面積(約3公頃)綠地裏氣溫比周邊建築聚集處氣溫下降0.5℃以上。

森林是最高的植被。在成片的森林地區以及林冠層的下部能形成壹種特殊的氣候。森林可以減小氣溫的日變化和年變化,減低地表風速,提高相對濕度,增加降水,形成森林小氣候。這就是森林的綠島效應。

原理

由於森林能改變風向,減弱風速,阻滯沙土,起著防風、固沙、保土的作用,因此,大規模的植樹造林往往成為改造小氣候的有效措施之壹。我國三北地區,風沙大,降水少,蒸發強,大規模的植樹造林,建造防風林帶,對於改變這些地區的氣候,促進農牧業生產,起到很大的作用。

綠化可以調節氣溫,起到冬暖夏涼的作用。在炎熱的夏季,樹木和草坪龐大的葉面積可以遮陽,能有效地反射太陽輻射熱,大大減少陽光對地面的直射。樹木通過葉片蒸發水分,可降低自身的溫度,提高附近的空氣濕度。因而夏季綠地內的氣溫較非綠地低3~5℃,較建築物地區可降低10℃左右。所以,在綠化好的地方,人們會感到空氣清新,可為人們提供消暑納涼、防暑降溫的良好環境。在寒冷的冬季,樹木較多的綠地中,由於樹木能減低風速,減弱冷空氣的侵入,樹林內及其背向的壹側,溫度可提高1~2℃。

實際應用

(壹)上海大手筆造綠初現“綠島效應”

2001年07月05日上海出梅第壹天就遭遇酷熱,連日持續高溫。但申城新建成的片片綠地,此時猶如壹臺臺巨大的“空調”,開始發揮出宜人的“綠島效應”,使熱辣辣的空氣中有了壹絲涼意。

據此間氣象部門近期對上海市中心城區最大的“綠肺”——總面積達二十三萬平方米的延安中路綠地建設前後對比測試結果表明,首期建成的七點四公頃綠地,已使周邊地區的月平均氣溫降低零點六攝氏度;該工程近日全面建成後,專家預測可使氣溫下降壹攝氏度左右。事實上大面積綠地具有天然的吸熱降溫功能,對於緩解市中心城區的“熱島效應”作用十分明顯。

上海市區土地資源壹向珍貴,素有寸土寸金之稱。位於中心城區的黃浦、盧灣、靜安三區,更是高樓林立,商廈集中,住宅密集,交通擁擠,因而也是“熱島效應”最強的地區之壹。隨著舊城區改造的加快,上海市政府頗有遠見地投入巨資,將延中大型公***綠地建於三個區的交界處,使其發揮出最佳的生態環境效應,既體現出壹種國際大都市的氣派,也是上海推進經濟、社會、人口、資源、環境協調發展的重要舉措。

近年來,上海將生態環境建設作為提高城市綜合競爭力的重要組成部分,市區人均公***綠地面積已達到了四點六平方米,綠化覆蓋率達到了百分之二十壹。僅去年就新建中央公園、虹橋中心花園、金橋公園、華漕公園等七座公園,建成三千平方米以上公***綠地三十塊。

作為申城新崛起的浦東新區,別具風格的綠化環境,已成為吸引國內外投資者的亮點。貫通全區的道路綠化,以高大、濃密、粗獷、厚實、多彩為特色,令人賞心悅目;去年新種植的七千七百株各類大樹,使綠化景觀呈現多樣格局;在浦東國際機嘗黃樓鎮、六團鎮建成的百公頃生態林,使新區生態環境提高到新的層次。而人均公***綠地突破十平方米的優勢,更使浦東在城市化的進程中,避免了城市“熱島效應”的通玻

成片大型綠地的興建,提升了周邊地區的樓盤的身價。延中綠地建成後,附近的寫字樓租金從七千元飈升到萬元以上;楊浦區新辟的大型綠地——黃興主題公園對面的樓盤,隨著綠地建設進程,銷售壹天天旺起來。綠地周圍的居民成了生態環境的最大受益者。

2001年上海人均公***綠地面積將達到五點二平方米,綠化覆蓋率達到百分之二十二。新建三座公園和二十塊三千平方米綠地工程進展順利;環城綠帶中七十五公頃林帶建設正在實施;滬郊多個大面積的人造森林工程已進入啟動階段。屆時,上海會有更多的綠色。

現在高樓越來越多地與綠地聯系在壹起,綠地對這部分地區的影響越來越大,綠地和樹木對小氣候的改善比較明顯。就綠地、裸地溫度差做過壹個比較,時間段以11時到15時的高溫時段為主,以公園的喬木林、灌木林、草坪與園內裸地的氣溫差做比較,發現喬木林、灌木林的溫差較小,也就是說,早晚的溫度和中午氣溫最高時的溫差小於草坪和裸地,而且溫度上升過程慢,高溫出現的時間比較晚,高溫持續時間較短;而草坪和裸地高溫出現時間早,持續時間也比較長,喬木林和灌木林的最高溫度出現的時間壹般比草坪晚1~2小時,比裸地晚3~4小時;持續時間比草坪短1~2小時,比裸地短3~4小時。

此間有關人士指出,“綠島效應”給上海帶來了生態效益,成為城市可持續發展的巨大財富。有專家曾計算過,七點四公頃的延中綠地壹期僅吸熱降溫壹項,就相當於每天節約了開空調所需的七萬壹千六百四十度電,折合人民幣四點三七萬元。

(二)成都屋頂建綠島緩熱島效應

成都全面實施屋頂綠化方案,力爭緩解城區“熱島效應”。這套方案將全面規範全城屋頂花園的綠化設施,力爭在年底前達到人均屋頂綠化面積0.5平方米的要求。成都市特別規定:凡是12層樓以下、40米高度以下的中高層和多層、低層非坡屋頂建築必須按要求實施屋頂綠化;凡是成都市範圍內建築竣工時間在近20年以內、產權明晰、滿足房屋建築安全要求的建築均可實施屋頂綠化等。

熱島效應

壹個地區的氣溫高於周圍地區的現象。用兩個代表性測點的氣溫差值(即熱島強度)表示。主要有兩種:

城市熱島效應

城市人口密集、工廠及車輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建築結構及下墊面特性的綜合影響等是其產生的主要原因。熱島強度有明顯的日變化和季節變化。日變化表現為夜晚強、白天弱,最大值出現在晴朗無風的夜晚,上海觀測到的最大熱島強度達6℃以上。季節分布還與城市特點和氣候條件有關,北京是冬季最強,夏季最弱,春秋居中,上海和廣州以10月最強。年均氣溫的城鄉差值約1℃左右,如北京為0.7~1.0℃,上海為0.5~1.4℃,洛杉磯為0.5~1.5℃。城市熱島可影響近地層溫度層結,並達到壹定高度。城市全天以不穩定層結為主,而鄉村夜晚多逆溫。水平溫差的存在使城市暖空氣上升,到壹定高度向四周輻散,而附近鄉村氣流下沈,並沿地面向城市輻合,形成熱島環流,稱為“鄉村風”,這種流場在夜間尤為明顯。城市熱島還在壹定程度上影響城市空氣濕度、雲量和降水。對植物的影響則表現為提早發芽和開花、推遲落葉和休眠。

城市熱島效應是城市氣候中典型的特征之壹。它是城市氣溫比郊區氣溫高的現象。城市熱島的形成壹方面是在現代化大城市中,人們的日常生活所發出的熱量;另壹方面,城市中建築群密集,瀝青和水泥路面比郊區的土壤、植被具有更大的熱容量(可吸收更多的熱量),而反射率小,使得城市白天吸收儲存太陽能比郊區多,夜晚城市降溫緩慢仍比郊區氣溫高。城市熱島是以市中心為熱島中心,有壹股較強的暖氣流在此上升,而郊外上空為相對冷的空氣下沈,這樣便形成了城郊環流,空氣中的各種汙染物在這種局地環流的作用下,聚集在城市上空,如果沒有很強的冷空氣,城市空氣汙染將加重,人類生存的環境被破壞,導致人類發生各種疾病,甚至造成死亡。

青藏高原的“熱島效應”

近代地理學的開創者之壹、德國科學家洪堡1799-1804年間在南美洲安第斯山脈考察時發現,赤道附近的高山雪線,比中緯度的青藏高原許多高山的雪線低200米左右。例如:貢嘎山西坡雪線高5100米左右,而靠近赤道的厄瓜多爾基多附近的高山雪線僅約4800米多壹些。這不符合常理:由於赤道地區熱量較高,高山雪線通常應該從赤道向兩極遞降,到極地附近降至海平面。

據此,洪堡提出了青藏高原的“熱島效應”理論:對流層大氣的主要直接熱源是地面,或稱“下墊面”,青藏高原由於下墊面大面積擡升,(相當於把“火爐”升高),故其熱量較同緯度、同海拔高度的其它地區高得多,甚至比赤道附近的同海拔地區也要高得多。

青藏高原的“熱島效應”對環境的多要素影響極大,如冰川、生物等。例如,貢嘎山南坡的垂直自然帶和緯度相當的峨眉山相比豐富得多,許多樹木的分布界線也設於峨眉山,就是這個原理。