城镇化进程对城镇热岛效应的影响

张钰祺，马 林，王若男

（1.辽宁省气象服务中心；2.辽宁省气象装备保障中心，辽宁沈阳110166）

根据我国“十五计划”和有关规划，到本世纪中期，我国城镇化的水平将达到发达国家的平均水平，城镇化的快速发展对社会、经济的影响十分巨大，对改善人们的生活质量十分有益。但是城镇化的发展也会带来十分突出的城镇气候的改变，针对城镇化带来的城镇小气候这一科学问题，学者们首要关注的问题之一就是城镇热岛效应。城镇“热岛效应”（Urban Heat Island Effect简称UHI）是指城镇气温高于郊区的现象，是人类活动对气温影响的最突出特征。自1818年英国化学家Lake Howard就伦敦市中心的气温比郊区高这一现象提出“城镇热岛”概念以来，城镇热岛就备受关注。各国学者对不同地区城镇热岛的存在、时空变化特征、形成原因、影响因子以及城镇热岛所产生的影响和研究方法等开展了大量的研究工作，研究表明，城镇热岛效应不仅对区域气温有较大的影响，而且还可能和全球气候变暖有关。在IPCC（联合国政府间气候变化委员会）关于气候变化的科学评估报告中对UHI都有专门叙述。多年来，我国学者利用气象资料、遥感影像、模拟模型及布点观测等方法对我国的几个主要城镇进行了“热岛效应“分析。并指出，在气候平均意义上，上海、南京、桂林、杭州、合肥等地都存在热岛效应，其平均强度在1℃～4℃之间。研究发现，由于不同类型、不同规模的城镇气象特征和所在地区的气候、城镇化程度、地形等诸多因素不同，因此各城镇的热岛强度季节变化表现出不同的特征。例如北京、上海的热岛效应在冬季最强，合肥热岛效应在夏季最强，郑州热岛效应在秋季最强。随着我国经济的发展，城镇化进程不断加快，城镇热岛问题越来越突出，尤其是人类活动对热岛效应的影响越来越突出，这使得城镇热岛效应对城镇居住环境和生态系统产生了极为不利的影响，因此，对城镇化引起的城镇热岛效应的研究已经成为城镇气候研究中的一个热点。本文简单介绍了城镇化进程对城镇气候的影响，并从城镇热岛产生的原因方面阐述了城镇化进程对城镇热岛的效应影响，从城镇规划角度提出了一些缓解城镇热岛效应的措施。

1 城镇化的内涵

普遍认为，人口向城镇集中，农村变成城镇的社会进程即为城镇化。城镇化始于19世纪工业革命的开始，工业革命以自己独特的生产生活方式影响、改造着农村，使农村地区迅速被同化，这就是城镇化的开始。城镇化作为一个动态的概念，体现的是一种过程和趋势。

2 城镇热岛效应的产生原因

热岛是人们改变城镇地表面引起小气候变化的综合现象，其形成的主要原因即是城镇化的人为因素。在人为因素中以下垫面性质的改变、人为热和过量温室气体的排放及大气污染等最为重要。

由于城镇规模不断扩大和城镇迅速发展，城镇下垫面不透水面积增大，在能量平衡中，城镇下垫面的潜热输送比郊区少，而用于下垫面增温和向空气输送的显热则比郊区多，使城区下垫面温度比郊区高；又因为城镇下垫面热性质的改变，使白天城镇下垫面热储量显著高于郊区，夜晚的城区因白天储热多，下垫面温度下降比郊区慢，形成夜间城镇热岛；城镇中高楼林立，建筑物密集等复杂的立体下垫面，使城镇在白天能比郊区获得更多的太阳辐射，而城镇街谷中，热量不易外散，更有利于城镇热岛的产生。

城镇中因人口密度和能源消耗量大，排放的人为热和大气污染物较多，如空调的密集使用排出的热气，汽车尾气和工厂排放的废气等温室气体，能吸收地面长波辐射，并以逆辐射的形式投向地表，使地表增温，形成城镇热岛。

3 如何从城镇规划角度缓解城镇热岛效应

在全球重视环境问题的今天，城镇热岛效应受到格外重视，各国纷纷设立研究项目，进行深入诊断研究分析和数值模式的模拟研究，寻求缓解和控制城镇热岛效应的方法，以改善城镇环境。缓解热岛效应是一个长期的综合性的系统工程，从城镇热岛产生原因来看，城镇化进程是城镇热岛效应增强的主要原因，因此为了缓解城镇热岛效应，城镇规划部门和有关专家应根据城镇热岛效应的形成机制及其时空分布特征,制定合理的城镇规划,以期最大限度地消除或缓解城镇热岛效应,实现经济、社会和自然的和谐发展。

4 结语

如何减缓城镇热岛强度，降低由于热岛强度增强而带来的能源消耗增加等一系列的负面影响也成为各国学者关注的焦点之一。目前，各国学者已经普遍开始关注城镇化与城镇气候之间的关系，研究城镇化对城镇小气候的影响，城镇化效应体现明显的城镇热岛效应。然而在城镇热岛效应的研究领域中，还存在着认识上的缺陷，忽视了事物之间的关联性，在分析其产生机制时，没有将自然因素、人文因素、景观因素、经济和地缘政治因素等考虑在内，同时由于各个城镇的城镇化进程不同，热岛的研究还有许多工作要做。作为城镇的一种普遍气候现象，城镇热岛效应对城镇规划也具有极大的影响，总体来说，正确认识城镇热岛效应与城镇化的关系，合理规划城镇，仍是我国学者研究城镇热岛效应的重点，且具有现实意义。

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