“火山”上的城市人
来源:中国气象报社   发布时间:2001-07-30
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  日的城市,除了天气热、游泳热、空调热等等之外,又多了一“热”——市民郊游热。因为谁都知道,同样是艳阳高照、酷暑难当,郊区却比城里好过得多。正应了钱钟书先生小说《围城》中的话,住在城外的人想进来,住在城里的人想出去。不过,造成这种现象的根源却是在于城市与郊区的温度差异。为什么城里会比郊区热呢?气象专家告诉记者,因为城里人正生活在“人造火山”上。

  “火山”比周围热4℃还多

  某一地区在城市化后,原有的区域气候状况发生改变,形成一种与其周围地区有一定差异的局地气候,称为城市气候。气象专家在对城市气候的研究中发现,由于人口高度密集、工业热源集中、植被河流较少以及其它人类生产和生活的影响,城市气温比郊区及农村相对要高1℃至2℃。高温城市处于低温郊区的包围里,如同汪洋中的一个小岛,因此被称为“城市热岛”,上述的这种现象则被叫作“热岛效应”,有的人嬉称“人造火山”。

  城市热岛现象于18世纪初首先在英国伦敦市被科学家发现。此后,随着世界各地城市的发展和人口的稠密化,热岛效应变得日益突出。

  在我国,北京、上海、武汉等大城市热岛效应比较严重。截至今年7月中旬的统计资料表明,北京百年来最高温度出现的1999年7月24日,市内官园自动观测站与位于平谷县的自动观测站测得的温度相差2.17℃,其中上午9时城、郊温差达4.1℃。今年7月11日(日最气温达39.6℃)记者在采访时看到,当日城、郊温差最高值达3℃。

  城市人怎样“造火山”

  ※水泥地面成了“吸热层”

  北京市气象局的专家通过对水泥路面、草地、土地的对比观测得知,水泥很容易吸热。白天太阳照射的时候,吸收了大量热量的水泥地面会比土地或草地高2℃至10℃。所以,气温达到40℃时,柏油马路的路面温度可高达五六十摄氏度。到夜晚,空气温度降低,而白天吸收了大量热量的水泥又把这些热能的大部分传输给大气,使得气温升高。这就是即便到了晚上,城市里温度也降不下来的原因。

  ※二氧化碳构成“温室大棚”

  大气中的二氧化碳约有80%来自呼吸、20%来自燃烧,但由于工厂、交通运输以及家庭等对煤、石油等化工燃料使用的大幅度增加,再加上滥砍乱伐森林,大气中的二氧化碳浓度逐年增加。

  太阳短波辐射能够透过二氧化碳到达地表,使地面温度增加;而地面反射出的长波辐射却被二氧化碳吸收,再以逆辐射的形式射回地面。二氧化碳就像温室大棚那个隔绝热量散失到大气中的“塑料罩”,“捂”在里面的城市人不热才怪呢!

  ※玻璃墙体像个“反光镜”

  城市建筑现在流行一种新时尚,那就是墙体外部采用玻璃钢,使建筑物看起来豪华、引人注目。然而专家说,它们造成的光热污染不容忽视。

  高层建筑物玻璃墙由于反照太阳光,使之辐射到周围地区,导致辐射区内气温升高,造成光热污染。去年7月24日和25日,专家在北京市车公庄、车道沟和王府井3地做了试验。在车公庄玻璃墙反射区,离地面1.5米处的温度达到37.2℃,而无反射区域的温度只有36.2℃。

  同天下午的3点10分,车道沟一栋15层高建筑物的玻璃墙反射区的温度达到37.2℃,而邻近无反射区域只有35.8℃。7月25日下午两点半,王府井大街玻璃墙高层建筑物集中区域,专家发现这里的温度达到38℃,而正常区域的温度不到37℃,旁边树荫下的温度只有35.8℃。

  ※空调好似“暖气片”

  近两年北京夏日持续高温,空调成为居家必备的生活设施。据有关资料显示,北京今后几年的空调拥有量将以30%的速度逐年递增。

  空调是一种压缩机式的热泵,在创造舒畅的室内环境的同时,也将室内的热能连带驱动压缩机所用电能转成的废热一齐排到室外。因此,对于整个城市环境而言,一个空调就好似一个“暖气片”。试想,有这么多暖气片同时打开,城市温度能不上升吗?

  据有关部门资料显示,今年北京市的空调高峰负荷是300万千瓦左右,而排向室外的热负荷已达到近1000万千瓦。等到空调普及之后,北京市空调最高负荷可达650万千瓦,排到室外的热负荷将达到2600万千瓦。这意味着每小时排入大气的热量有93.2亿焦耳(相当于每小时燃烧3200吨标准煤的发热量),所造成的局部热岛效应将使得每一座建筑的外部都包围在40℃至45℃的热气流之中。这就使得家家户户只能紧闭门窗,靠空调致冷来度过夏季,再也不能开窗自然通风了。

  “人造火山”祸害人

  气象专家告诉记者,一般百万人口的大城市年平均温度比郊区及农村约高0.5℃至1.0℃。比如在上海,每年35℃以上的高温天数要比郊区多5天至10天。台湾一份研究报告显示,台北市中心与郊区全天平均温差为4.4℃,下午温差则高达5.5℃,远高于世界其它大城市。

  城市上空形成的这种热岛效应不仅使市民的夏天更加难过,而且还会给一些城市和地区带来异常的天气现象,如暴雨、飓风、酷热、暖冬等。

  如何给“火山”降温

  ※减少污染北京市气象局的专家指出,通过对城郊各观测站数据的对比及多年来相关内容分析,发现人类活动排放的大量污染物对气候的影响很大,除了热岛效应,还有阳伞效应、干(湿)岛问题等。保护环境,减少污染是解决热岛效应等问题的重要途径。

  ※建造“绿洲”

  专家介绍,草木对缓解城市热岛效应有着很重要的作用。草木可以吸收大量的热,光合作用可以大大减少空气中的二氧化碳含量。此外,心理学家认为,绿色是一种奇妙的心理镇静剂,人置身于绿色中,皮肤温度可以降低1℃至2.2℃,而且会心跳减慢、血压降低,从而使外界燥热环境对人的影响减小。

  目前,许多城市已着手减少“人造火山”的危害。上海市气象科学研究所对上海城市环境研究后发现,近年来大规模的绿化建设,已使上海城市“热岛效应”得到初步遏制,温差大于1.2℃的热岛面积已停止扩大,而温差大于1.6℃的强热岛面积已有缩小趋势,特高温区减少。以上海中心城区新近建设的23万平方米的延中绿地为例,去年一期建成后,其降温作用已达到0.6℃以上,相当于1385台2匹空调机的制冷作用。记者在卫星遥感拍摄的上海市区2000年夏天“绿化分布图”和“热力分布图”上清晰地看到,市中心区绿化密集和较集中的地区,“热力分布图”上对应的就是低温和较低温区;而“热力分布图”上气温和热力强度较高的地区,则大多对应的是绿化稀少地带。 (来源于2001年7月30日《中国气象报》 作者:李晔 一帆 蔡晓智)