城鎮化進程對城鎮熱島效應的影響

張鈺祺，馬 林，王若男

（1.遼寧省氣象服務中心；2.遼寧省氣象裝備保障中心，遼寧沈陽110166）

根據我國“十五計劃”和有關規劃，到本世紀中期，我國城鎮化的水平將達到發達國家的平均水平，城鎮化的快速發展對社會、經濟的影響十分巨大，對改善人們的生活質量十分有益。但是城鎮化的發展也會帶來十分突出的城鎮氣候的改變，針對城鎮化帶來的城鎮小氣候這一科學問題，學者們首要關注的問題之一就是城鎮熱島效應。城鎮“熱島效應”（Urban Heat Island Effect簡稱UHI）是指城鎮氣溫高于郊區的現象，是人類活動對氣溫影響的最突出特征。自1818年英國化學家Lake Howard就倫敦市中心的氣溫比郊區高這一現象提出“城鎮熱島”概念以來，城鎮熱島就備受關注。各國學者對不同地區城鎮熱島的存在、時空變化特征、形成原因、影響因子以及城鎮熱島所產生的影響和研究方法等開展了大量的研究工作，研究表明，城鎮熱島效應不僅對區域氣溫有較大的影響，而且還可能和全球氣候變暖有關。在IPCC（聯合國政府間氣候變化委員會）關于氣候變化的科學評估報告中對UHI都有專門敘述。多年來，我國學者利用氣象資料、遙感影像、模擬模型及布點觀測等方法對我國的幾個主要城鎮進行了“熱島效應“分析。并指出，在氣候平均意義上，上海、南京、桂林、杭州、合肥等地都存在熱島效應，其平均強度在1℃～4℃之間。研究發現，由于不同類型、不同規模的城鎮氣象特征和所在地區的氣候、城鎮化程度、地形等諸多因素不同，因此各城鎮的熱島強度季節變化表現出不同的特征。例如北京、上海的熱島效應在冬季最強，合肥熱島效應在夏季最強，鄭州熱島效應在秋季最強。隨著我國經濟的發展，城鎮化進程不斷加快，城鎮熱島問題越來越突出，尤其是人類活動對熱島效應的影響越來越突出，這使得城鎮熱島效應對城鎮居住環境和生態系統產生了極為不利的影響，因此，對城鎮化引起的城鎮熱島效應的研究已經成為城鎮氣候研究中的一個熱點。本文簡單介紹了城鎮化進程對城鎮氣候的影響，并從城鎮熱島產生的原因方面闡述了城鎮化進程對城鎮熱島的效應影響，從城鎮規劃角度提出了一些緩解城鎮熱島效應的措施。

1 城鎮化的內涵

普遍認為，人口向城鎮集中，農村變成城鎮的社會進程即為城鎮化。城鎮化始于19世紀工業革命的開始，工業革命以自己獨特的生產生活方式影響、改造著農村，使農村地區迅速被同化，這就是城鎮化的開始。城鎮化作為一個動態的概念，體現的是一種過程和趨勢。

2 城鎮熱島效應的產生原因

熱島是人們改變城鎮地表面引起小氣候變化的綜合現象，其形成的主要原因即是城鎮化的人為因素。在人為因素中以下墊面性質的改變、人為熱和過量溫室氣體的排放及大氣污染等最為重要。

由于城鎮規模不斷擴大和城鎮迅速發展，城鎮下墊面不透水面積增大，在能量平衡中，城鎮下墊面的潛熱輸送比郊區少，而用于下墊面增溫和向空氣輸送的顯熱則比郊區多，使城區下墊面溫度比郊區高；又因為城鎮下墊面熱性質的改變，使白天城鎮下墊面熱儲量顯著高于郊區，夜晚的城區因白天儲熱多，下墊面溫度下降比郊區慢，形成夜間城鎮熱島；城鎮中高樓林立，建筑物密集等復雜的立體下墊面，使城鎮在白天能比郊區獲得更多的太陽輻射，而城鎮街谷中，熱量不易外散，更有利于城鎮熱島的產生。

城鎮中因人口密度和能源消耗量大，排放的人為熱和大氣污染物較多，如空調的密集使用排出的熱氣，汽車尾氣和工廠排放的廢氣等溫室氣體，能吸收地面長波輻射，并以逆輻射的形式投向地表，使地表增溫，形成城鎮熱島。

3 如何從城鎮規劃角度緩解城鎮熱島效應

在全球重視環境問題的今天，城鎮熱島效應受到格外重視，各國紛紛設立研究項目，進行深入診斷研究分析和數值模式的模擬研究，尋求緩解和控制城鎮熱島效應的方法，以改善城鎮環境。緩解熱島效應是一個長期的綜合性的系統工程，從城鎮熱島產生原因來看，城鎮化進程是城鎮熱島效應增強的主要原因，因此為了緩解城鎮熱島效應，城鎮規劃部門和有關專家應根據城鎮熱島效應的形成機制及其時空分布特征,制定合理的城鎮規劃,以期最大限度地消除或緩解城鎮熱島效應,實現經濟、社會和自然的和諧發展。

4 結語

如何減緩城鎮熱島強度，降低由于熱島強度增強而帶來的能源消耗增加等一系列的負面影響也成為各國學者關注的焦點之一。目前，各國學者已經普遍開始關注城鎮化與城鎮氣候之間的關系，研究城鎮化對城鎮小氣候的影響，城鎮化效應體現明顯的城鎮熱島效應。然而在城鎮熱島效應的研究領域中，還存在著認識上的缺陷，忽視了事物之間的關聯性，在分析其產生機制時，沒有將自然因素、人文因素、景觀因素、經濟和地緣政治因素等考慮在內，同時由于各個城鎮的城鎮化進程不同，熱島的研究還有許多工作要做。作為城鎮的一種普遍氣候現象，城鎮熱島效應對城鎮規劃也具有極大的影響，總體來說，正確認識城鎮熱島效應與城鎮化的關系，合理規劃城鎮，仍是我國學者研究城鎮熱島效應的重點，且具有現實意義。

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