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

城市熱島效應熱島效應是由于人口稠密、工業(yè)集中，造成溫度高于周圍地區(qū)的現象。形成的原因主要有：（1）城市上空污染物質具有保溫作用，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特性，更易大量吸收熱輻射；（3）城市大量高層建筑減低風速，使熱量平衡的水平輸送相對困難；（4）城市居民生產、生活形成豐富的人工熱源?！盁釐u效應”具有阻止大氣污染物擴散稀釋的不良作用，還能造成城市風等局部地區(qū)氣象異常。它的強度與局部地區(qū)氣象（如云量、風速等）、季節(jié)、地形、建筑形態(tài)以及城市規(guī)模、性質有關，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6以上。在城市熱島作用下，近地面產生由郊區(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核，故城市降水比較去多。對歐美許多大城市研究發(fā)現，城市降水量一般比郊區(qū)多5%10%。“城市熱島”的成因近年來，隨著城市建設的高速發(fā)展，城市熱島效應也變得越來越明顯。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。城市內有大量的人工構筑物，如混凝土、柏油路面，各種建筑墻面等，改變了下墊面的熱力屬性，這些人工構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、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、水體等卻相應減少，緩解熱島效應的能力被削弱。當然，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)生產以及居民生活，產生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些物質會吸收下墊面熱輻射，產生溫室效應，從而引起大氣進一步升溫。減弱城市熱島效應的建議（1）要保護并增大城區(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。由于山谷風的影響，盛行南、北轉換的風向。夜間多偏北風，白天多偏南風。因此，在擴建新市區(qū)或改建舊城區(qū)時，應適當拓寬南北走向的街道，以加強城市通風，減小城市熱島強度。（4）減少人為熱的釋放，盡量將民用煤改為液化氣、天然氣并擴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，就達到了防止城市熱島效應的目的。此外，市區(qū)人口稠密也是熱島效應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，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。