九年級物理上冊 第一章第二節(jié) 內(nèi)能和熱量《比熱容》城市熱島效應(yīng)素材 教科版(通用)

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1、城市熱島效應(yīng) 熱島效應(yīng)是由于人口稠密、工業(yè)集中,造成溫度高于周圍地區(qū)的現(xiàn)象。 形成的原因主要有:(1)城市上空污染物質(zhì)具有保溫作用,增加了大氣的逆輻射;(2)城市建筑物和道路的建材改變了地表熱交換及大氣動力學(xué)特性,更易大量吸收熱輻射;(3)城市大量高層建筑減低風(fēng)速,使熱量平衡的水平輸送相對困難;(4)城市居民生產(chǎn)、生活形成豐富的人工熱源?!盁釐u效應(yīng)”具有阻止大氣污染物擴(kuò)散稀釋的不良作用,還能造成城市風(fēng)等局部地區(qū)氣象異常。它的強度與局部地區(qū)氣象(如云量、風(fēng)速等)、季節(jié)、地形、建筑形態(tài)以及城市規(guī)模、性質(zhì)有關(guān),它的溫度分布一般是工商業(yè)和人口集中的城市中心區(qū)域溫度最高,隨著離市中心距離的增加,溫度

2、不斷下降。 城市熱島 在近地面等溫線圖上,郊區(qū)氣溫相對較低,而市區(qū)則形成一個明顯的高溫區(qū),如同出露水面的島嶼,被形象的稱之為“城市熱島”。城市熱島中心,氣溫一般比周圍郊區(qū)高1℃左右,最高可達(dá)6℃以上。在城市熱島作用下,近地面產(chǎn)生由郊區(qū)吹向城市的熱島環(huán)流。城市熱島增強空氣對流,空氣中的煙塵提供了充足的水汽凝結(jié)核,故城市降水比較去多。對歐美許多大城市研究發(fā)現(xiàn),城市降水量一般比郊區(qū)多5%~10%。 “城市熱島”的成因 近年來,隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,城市熱島效應(yīng)也變得越來越明顯。城市熱島形成的原因主要有以下幾點: 首先,是受城市下墊面特性的影響。城市內(nèi)有大量的人工構(gòu)筑物,如混凝土、柏油路面

3、,各種建筑墻面等,改變了下墊面的熱力屬性,這些人工構(gòu)筑物吸熱快而熱容量小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然下墊面(綠地、水面等)升溫快,因而其表面溫度明顯高于自然下墊面。 另一個主要原因是人工熱源的影響。工廠生產(chǎn)、交通運輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料,每天都在向外排放大量的熱量。 此外,城市里中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨著城市化的發(fā)展,城市人口的增加,城市中的建筑、廣場和道路等大量增加,綠地、水體等卻相應(yīng)減少,緩解熱島效應(yīng)的能力被削弱。 當(dāng)然,城市中的大氣污染也是一個重要原因。城市中的機動車、工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活,產(chǎn)生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些物質(zhì)

4、會吸收下墊面熱輻射,產(chǎn)生溫室效應(yīng),從而引起大氣進(jìn)一步升溫。 減弱城市熱島效應(yīng)的建議 (1)要保護(hù)并增大城區(qū)的綠地、水體面積。因為城區(qū)的水體、綠地對減弱夏季城市熱島效應(yīng)起著十分可觀的作用。 (2)城市熱島強度隨著城市發(fā)展而加強,因此在控制城市發(fā)展的同時,要控制城市人口密度、建筑物密度。因為人口高密度區(qū)也是建筑物高密度區(qū)和能量高消耗區(qū),常形成氣溫的高值區(qū)。 (3)如北京市位于平原中部,三面環(huán)山。由于山谷風(fēng)的影響,盛行南、北轉(zhuǎn)換的風(fēng)向。夜間多偏北風(fēng),白天多偏南風(fēng)。因此,在擴(kuò)建新市區(qū)或改建舊城區(qū)時,應(yīng)適當(dāng)拓寬南北走向的街道,以加強城市通風(fēng),減小城市熱島強度。 (4)減少人為熱的釋放,盡量將民

5、用煤改為液化氣、天然氣并擴(kuò)大供熱面積也是根本對策。 因為水的比熱大于混凝土的比熱,所以在吸收相同的熱量的條件下,兩者升高的溫度不同而形成溫差,這就必然加大熱力環(huán)流的循環(huán)速度,?而在大氣的循環(huán)過程中,環(huán)市水系又起到了二次降溫的作用,這樣就可以使城區(qū)溫度不致過高,就達(dá)到了防止城市熱島效應(yīng)的目的。 此外,市區(qū)人口稠密也是熱島效應(yīng)形成的重要原因之一。所以,在今后的新城市規(guī)劃時,可以考慮,在市中心只保留中央政府和市政府、旅游、金融等部門,其余部門應(yīng)遷往衛(wèi)星城,再通過環(huán)城地鐵連接各衛(wèi)星城。 綜上所述,熱島效應(yīng)給人們帶來的危害的確不小,但若能夠正確的利用已有的技術(shù),控制城市的過快發(fā)展,合理規(guī)劃城市,這個問題并非不可解決。

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