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什麽是綠島效應和熱島效應?

綠島效應

定義

“綠島效應”是指某壹區域(約3公頃)的溫度低於周圍建築的溫度。

森林是最高的植被。在壹片林區和林冠下部可以形成特殊的氣候。森林可以減少氣溫的日變化和年變化,降低地表風速,增加相對濕度,增加降水,形成森林小氣候。這就是森林的綠島效應。

原則

由於森林可以改變風向、減弱風速、阻擋風沙,起到防風固沙、保持土壤的作用,大規模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,大規模植樹造林,修建防風林,對改變這些地區的氣候,促進農牧業生產起到了很大的作用。

綠化可以調節溫度,起到冬暖夏涼的作用。炎熱的夏天,樹木和草坪巨大的葉面積可以遮陽,可以有效反射太陽輻射熱,大大減少陽光直射地面。樹木通過樹葉蒸發水分,可以降低自身溫度,提高附近空氣的濕度。因此,夏季綠地的溫度比非綠地低3 ~ 5℃,比建築區可降低10℃左右。因此,在壹個綠色的地方,人們會感到空氣清新,這可以為人們提供壹個良好的降溫和中暑的環境。在寒冷的冬季,在樹木多的綠地中,由於樹木可以降低風速和冷空氣的入侵,森林及其背面的溫度可以提高1 ~ 2℃。

實際應用

(壹)上海大規模綠化開始顯現“綠島效應”

2001 07 05上海出梅第壹天遭遇極熱,高溫持續數日。而申城新建的綠地此時就像巨大的“空調”,開始發揮宜人的“綠島效應”,讓燥熱的空氣有了些許涼意。

根據上海市中心城區最大的“綠肺”延安中路綠地最近的對比測試結果,總面積達23萬平方米,首期建成的7.4公頃綠地使周邊地區月平均氣溫降低了0.6攝氏度。該工程近日全面完工後,專家預測氣溫將下降1攝氏度左右。事實上,大面積的綠地具有天然的吸熱降溫功能,對於緩解中心城區的“熱島效應”非常明顯。

上海的城市土地資源向來珍貴,素有“寸土寸金”的美譽。地處中心城區的黃浦、盧灣、靜安,由於高樓林立、商廈集中、房屋密集、交通繁忙,是“熱島效應”最強的地區之壹。隨著舊城改造步伐的加快,上海市政府高瞻遠矚,投入大量資金,在三區交界處建設鐘燕大型公共綠地,使其發揮最佳的生態環境效應,既體現了國際化大都市的風采,也是上海促進經濟、社會、人口、資源、環境協調發展的重要舉措。

近年來,上海把生態環境建設作為提高城市綜合競爭力的重要內容。市區人均公共綠地面積達到4.6平方米,綠化覆蓋率達到21%。僅去年壹年,就新建了中央公園、虹橋中央花園、金橋公園、華漕公園等7個公園,建設了3000多平方米的公共綠地30處。

浦東新區作為申城的壹座新興城市,有著獨特的綠化環境,成為吸引國內外投資者的壹個亮點。貫穿全區的道路綠化,特點是高、密、粗、厚、彩,賞心悅目;去年新植各類樹木7700株,使綠化景觀呈現出多樣化的格局;浦東國際機場、黃樓鎮、柳疃鎮建設的100公頃生態林,把新區的生態環境提高到了壹個新的水平。人均公共綠地超過10平方米的優勢,讓浦東避免了城市化進程中的“熱島效應”。

大規模綠地的建設提升了周邊地區的房地產價值。鐘燕綠地建成後,附近寫字樓租金從七千元飆升至壹萬多元;楊浦區新建的大型綠地黃興主題公園對面的樓盤,隨著綠地建設的進展,日漸紅火。綠地周圍的居民成了生態環境的最大受益者。

2001年,上海人均公共綠地面積達到5.2平方米,綠化覆蓋率達到22%。三個新公園和20個3000平方米的綠地進展順利;正在實施環城綠化帶中75公頃的林帶建設;上海郊區壹批大型人工林項目已進入啟動階段。到那時,上海將會有更多的綠色。

現在高層建築和綠地聯系越來越緊密,對這部分區域的影響越來越大,綠地和樹木明顯改善了小氣候。對綠地和裸地的溫差進行了比較。時間段主要是11到15的高溫。通過比較公園內喬木林、灌木林和草坪與裸地的溫差,發現喬木林和灌木林的溫差較小,即早晚溫差和中午最高溫度的溫差小於草坪和裸地,升溫過程緩慢。而草坪和裸地的高溫出現較早,持續時間較長。喬木林和灌木林的最高氣溫壹般比草坪晚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。有專家計算過,鐘燕綠地壹期7.4公頃僅吸熱降溫,相當於每天節省開空調所需的71640度電,折合人民幣4.37萬元。

(二)成都屋頂綠島建設的慢熱島效應

成都全面實施屋頂綠化方案,努力緩解城區“熱島效應”。該規劃將全面規範全市屋頂花園的綠化設施,力爭年底前達到人均屋頂綠化面積0.5平方米的要求。成都特別規定,12層以下、高度40米以下的中高層及多層、低層非坡屋頂建築,必須按要求進行綠化;成都市所有建成時間在近20年內,產權清晰,符合建築施工安全要求的建築均可實施屋頂綠化。

熱帶/熱島效應

壹個地區的溫度高於周圍地區的現象。用兩個代表性測點的溫度差來表示(即熱島強度)。有兩種主要類型:

城市熱島效應

城市人口密度、工廠和車輛排熱、居民日常生活能量釋放、城市建築結構和下墊面特征的綜合影響是主要原因。熱島強度有明顯的日變化和季節變化。日變化夜間強,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在6℃以上。季節分布也與城市特點和氣候條件有關。北京冬季最強,夏季最弱,春秋居中。上海廣州10月最強。城鄉年平均溫差約為65438±0℃,如北京為0.7 ~ 65438±0.0℃,上海為0.5 ~ 65438±0.4℃,洛杉磯為0.5 ~ 65438±0.5℃。城市熱島可以影響近地層的溫度層結,並達到壹定的高度。城市白天以不穩定層結為主,農村地區夜間出現逆溫。水平溫差的存在,使城市中的暖空氣上升並向四周擴散到壹定高度,而附近的農村氣流則沿地面與城市下沈輻合,形成熱島環流,稱為“鄉村風”,這種流場在夜間尤為明顯。城市熱島也在壹定程度上影響城市空氣濕度、雲量和降水量。對植物的影響是提早發芽和開花,延遲落葉和休眠。

城市熱島效應是城市氣候的典型特征之壹。城市氣溫比郊區高是壹個現象。城市熱島的形成壹方面是現代大城市人們日常生活散發的熱量;另壹方面,城市中建築密集,瀝青、水泥路面比郊區的土壤、植被熱容量大(能吸收更多的熱量),而反射率小,使得城市白天吸收和儲存的太陽能比郊區多,晚上城市的溫度仍然比郊區高。城市熱島以市中心為中心,壹股較強的暖空氣流在此上升,而相對較冷的空氣在郊區上空下沈,從而形成郊區環流。在這種局地環流的作用下,空氣中的各種汙染物在城市上空聚集。沒有強冷空氣,城市空氣汙染會加重,人類的生存環境會被破壞,導致各種疾病甚至死亡。

青藏高原的“熱島效應”

現代地理學的開創者之壹,德國科學家洪堡在1799-1804年期間在南美安第斯山脈考察時,發現赤道附近高山的雪線比中緯度青藏高原的許多高山低200米左右。比如貢嘎山西坡的雪線高度約為5100米,而靠近赤道的厄瓜多爾基多附近山上的雪線高度只有4800米左右。這是不合理的:由於赤道地區的高溫,阿爾卑斯雪線通常應該從赤道下降到兩極,並在兩極附近下降到海平面。

基於此,洪堡特提出了青藏高原“熱島效應”理論:對流層大氣的主要直接熱源是地面,或者說是“下墊面”。由於青藏高原下墊面大面積擡升(相當於擡高了“火爐”),其熱量遠高於其他同緯度同海拔地區,甚至高於赤道附近同海拔地區。

青藏高原的“熱島效應”對環境的許多因素都有很大的影響,如冰川和生物。比如貢嘎山南坡的垂直自然帶就比緯度相近的峨眉山豐富很多,很多樹木的分布邊界也在峨眉山。這是原則。