王義方
摘要:本文簡單分析了城市熱島效應的成因,對園林綠化在降低城市熱島效益中的作用做了全面闡述,指出城市綠地建設在維護當地生態環境中的重要性。
關鍵詞:園林綠化;熱島效應;城市綠化
隨《我國經濟、社會的飛速發展以及城鎮人口的不斷增長,城市的建設規模也迅速擴展,城市熱島問題越來越突出。這種由城市格局變化、用地結構調整所帶來的“熱島效應”,形成了一個以市中心為中心,向城郊遞減的溫差圈層.嚴重影響了人們的生活環境,而園林綠化,可以利用穩定的植物群落的生態作用,來有效削弱甚至消除這種現象,讓日益惡劣的城市環境得到改善。
一、熱島效應簡介
城市熱島效應指的是在不同區域氣候條件下,人類活動,特別是城市化因索所影響下形成的一種小氣候,是一種城市中心氣溫高于相鄰郊外氣溫的由生態環境失調所導致的特殊自然現象。熱島效應波及了全球幾乎所有大城市,是城市化進程過快所帶來的副產品,它的出現使城市夏季酷熱程度增加,并同時伴隨其他現象的出現,如城市干島(濕度小于郊區)、城市霾島(城區廢氣和尾氣造成),影響了整個城市的環境質量。
目前,國內外學者利用氣象資料、遙感影像、模擬模型以及布點觀測等研究方法對城市熱島效應產生的原因、熱島強度特征以及城市熱島的危害等進行了廣泛的研究,并對熱島效應的緩解對策(主要是園林綠化在緩解城市熱島效應中的作用)也做了探究和嘗試。
二、熱島效應形成原因
(一)人工熱源
現代城市內有大量的鍋爐、加熱器等耗能裝置以及各種機動車輛,人們的生產、生活中也要燃燒各種燃料,這些活動在為人類帶來高效率的、方便的生活時,也消耗了大量的能量,并且這些能設大部分都以熱能的形式傳輸到了城市的大氣空間,而城市述筑群相對密集且較高,就造成了內部溫度的增加。
(二)下墊層輻射作用
城市內有大量的人工構筑物,城區建筑物和道路的下墊層基本都由磚石、混凝土、水泥和瀝青等材料組成,這些材料對太陽光的吸收率大、反射率低,改變了下墊面的熱力屬性,并且其熱容量和導熱率要比自然界的下墊層大得多。在白天的時候,城市的下墊層溫度遠高于天氣溫度,其中瀝青路面和屋頂等的溫度高出氣溫8~17℃,再加之下墊層的熱量主要是以湍流形式傳導的,就推動了周圍大氣的上升,從而形成“涌泉風”,使城區氣溫變高。夜間城市下墊面層會通過長波輻射,使得近地面大氣層的溫度上升。
(三)城市下墊層保水性是很差的
且水分在蒸發時所散耗的熱量也比較少(大約地面每蒸發1g水,下墊層失去2.5KJ的潛熱),導致了城市潛熱大,溫度也高。
(四)建筑密度大,影響空氣流動
城區建筑群密集、道路橋梁縱橫交錯,這些都構成了粗糙的城市下墊層,阻礙了空氣流動、使風速減低、熱量不宜散發。當風速小于6m/s時,城市中能產生比較明顯的熱島效應,當風速大于11M/S時,因為下墊層的阻力作用幾乎沒有,因此熱島效應也不明顯。
(五)大氣污染嚴重,溫室氣體增多
隨著城市大氣中煙塵、SO2、NO2和CO2的含量增加,大氣污染也變得嚴重,這些物質都能較好的吸收紅外輻射,從而導致城市氣溫不斷攀升。
三、園林綠化對降低熱島效應的作用
(一)蒸騰降溫增濕作用
進行園林綠化時,通常會大面積栽植植物,這些植物的根部在土壤水分充足時,會吸收水分,并通過光合作用,將其葉部的水分蒸發出去,最終散發到空氣中,這樣的過程可以很好的降低空氣的溫度,同時增加空氣濕度。并且植物的光合作用進行時,可以大量吸收空氣中的二氧化碳和硫化物等導致大氣污染的物質,進而有效的抑制溫室效應。除了光合作用帶來的直接好處,植物還可以被利用來吸收大氣中的粉塵,減少引起空氣升溫的顆粒物的含量。當然,在城市綠化植物中,不同植物改變環境的作用也是不同的,其中喬木具有相對較強的改善功能,所以在園林綠化過程中應以喬木為綠化主體。
(二)熱量平衡效應
有效的綠化管理,可以使植物對輻射進行遮擋,進而減少太陽對城市地面與違筑物的輻射,在這個過程中綠化區可以使輻射平衡減少,而且輻射平衡主要用于地面水分蒸發和植物蒸騰作用。在城市活動當中,如果該地區缺少有效的綠化,那么該區域就會接受較多來自太陽的輻射,又加之地面多是黑色柏油、水泥馬路和廣場,不利于反射,故輻射平衡較大。而且城市柏油路都是相對干燥的,蒸發耗熱也很小,大量的熱能必然消耗于亂流熱量交換,故氣溫升高快,白天溫度高,晚上降溫強烈,氣溫日變幅較大。
(三)綠地林分密度對熱島效應的影響
園林綠化區可以實現對地表溫度的控制.通過一定密度的園林植物來降低地表溫度。通過分析表明:綠地內林分密度與熱島強度之間,具有負相關的回歸關系,這也就是說在增加園林植物密度的過程中,也同時可以很好的降低地表溫度。當一個區域內的植物密度到達一定比例的時候,城區地表溫度與郊區地表溫度大致相當,從而形成了以綠地為中心的低溫涼島區。
(四)改善熱島效應
綠化植物可以在城市和園林之間形成內循環,園林綠化的建設從很大程度上降低了周圍區域的溫度,熱島效應多出現在城市人口較為密集的地區,導致周圍區域氣溫上升,通過綠化建設,就會減弱園林區上空的氣壓,而人口密集的城市上空氣壓相對較大,這樣一來,通過氣壓的變化,就形成了一個有效的循環,使熱島效應得到了有效改觀。
四、小結
城市園林綠化能夠有效改善城市下墊面熱特性,是消除熱島效應的最切實的措施,在當前城市可用綠化面積不斷減小的情況下,園林管理部門要應地制宜,采用多種綠化方式相結合的辦法,盡量消除裸地,建立起以綠色植物為隔離帶的地區組團布局,使園林綠化發揮出更好的社會綜合效益。endprint