定義
與熱島效應通常是相伴存在的。由於城市的主體為連片的鋼筋水泥築就的不透水下墊面,因此,降落地面的水份大部分都經人工鋪設的管道排至他處,形成徑流迅速,缺乏天然地面所具有的土壤和植被的吸收和保蓄能力。因而平時城市近地面的空氣就難以像其他自然區域一樣,從土壤和植被的蒸發中獲得持續的水份補給。這樣,城市空氣中的水分偏少,濕度較低,形成孤立於周圍地區的“乾島”。
示例
杭城存在熱島和乾島效應
杭州植物園鮑淳松等人通過兩年多來對杭城熱島和乾島效應的研究認為,杭城明顯存在熱島和乾島效應。
城市熱島效應是受多種因素所控制的,系統天氣狀況是決定性因素;其次是土地利用構成,其中建築率和綠地率關係重大;取樣日期、地點的不同,對調查結果有一定影響。
他們撰寫的《杭州夏季城市熱島特點與綠化覆蓋率的關係》一文,就杭城熱島和乾島效應的特點、分布模式、解決辦法等,做了一些框架性簡述。現摘述如下:
(1)杭州熱島呈現非均一的鑲嵌式結構,呈多中心分布模式。但從較大的尺度上講,熱島基本上與建城區範圍相一致,市中心或建築中心則為高溫中心。
(2)城區公園比城區低0.6℃左右,但觀測結果未達到顯著性水平。
(3)風景區比城區和城郊區溫度平均低1.2℃左右。
(4)相對濕度風景區>城郊>城區。其中風景區和城郊的相對濕度顯著地高於城區。
(5)城區公園比城區相對濕度大2%左右,但觀測結果還未達到顯著性檢驗水平。
(6)園林綠化小品在夏季,比就近的水泥地下墊面,能降低氣溫0.67℃,甚至達到降低2.25℃,相對濕度提高4%,甚至提高15%,冬季沒有降溫作用,反而會略微提高一點溫度。
(7)沒有綠化的主街相對來說是個熱源,比經過園林綠化的住宅區氣溫平均高0.5~0.7℃,相對濕度低2~5%。
(8)行道樹(懸鈴木)具有降溫作用,夏季能降低氣溫0.5~1℃,相對濕度提高3~5%。
(9)不同的植物綠化降溫效果比較複雜,總的說來,樹冠高大、濃密降溫作用大,喬木>草坪。
(10)植物表面溫度大大低於人工下墊面溫度,夏季可降低4~8℃。
(11)太陽光是熱量的來源,太陽光不足時,如冬季、陰雨天氣,綠化降溫作用就不明顯。
(12)熱島和乾島效應一年四季都存在,其強度基本上呈秋、夏>春>冬,其中秋、夏比較接近,但最大值在夏季觀測到。強度夏秋季節以晚上20:00最強,而冬春季節較複雜,但四季平均而言,晚>早>下午。
(13)溫度與綠地率存在負相關關係,溫度與建築率存在正相關關係。溫度與建築率的關係比溫度與綠地率的關係更密切,建築物對溫度的影響更大。綠地率平均最大降溫強度為2.2℃,建築率平均最大增溫強度為2.4℃。
(14)綠地面積過小,降溫作用不明顯,也即綠地面積越大,降溫可靠性更大,但建築面積小時,卻有顯著性關係的表現,也即建築物在較小的範圍內就表現出建築率提高,顯著地增加溫度的作用,但建築面積更大時,溫度增加更大。
(15)為了減小熱島強度,要求綠地範圍大,而要求人工建築物範圍小。
(16)建城區面積擴大,即人工下墊面增加是氣溫增高的重要因素,良好的生態環境,較高的森林覆蓋率(綠地率),有助於減少熱島效應。
(17)氣溫以處在風景區內的杭州技校最低,市中心的杭十中及住宅區的翠苑三區最高,年平均相差2.0~1.8℃,朝暉公園雖在市中心,而且公園面積不大,但氣溫處在中間,比技校高1.11℃,比翠苑三區和杭十中分別低0.69℃和0.89℃,氣溫呈杭十中>翠苑三區>朝暉公園>杭州技校,相對濕度以技校最高,平均比另外三測點高5.75%,後三者之間的相對濕度相差不大,在1.33~1.12%之間,相對濕度呈技校,杭十中,朝暉公園翠苑三區。
(18)熱島強度以晚上20:00時最大,平均達2.44℃,其次為凌晨02:00,為2.18℃,早晨08:00為1.26℃,下午14:00為0.67℃,呈20:00>02:00>08:00>14:00,乾島強度也呈20:00>02:00>08:00>14:00,其中20:00時乾島強度為9.48%,02:00時為8.16%,08:00時為6.06%,但14:00時,反而是技校的相對濕度略低(低0.69%)。
(19)通過夏季的連續觀測,夏季氣溫呈杭十中>翠苑三區>朝暉公園>氣象台>技校,平均熱島強度在1.97~1.05℃之間。相對濕度呈技校>氣象台>朝暉公園>翠苑三區>杭十中,乾島強度在4.52~9.2%,各時段平均熱島強度呈20:00>02:00>14:00>08:00,範圍在0.68~2.24℃。
(20)通過對夏季溫、濕度平均數差異性t檢驗,得到晚上時,技校氣溫極顯著地低,相對濕度極顯著地高於其它各點。通過相對差值的平均數t檢驗,得到除個別情況外,相對差值(熱島或乾島)是顯著或極顯著地存在的。
(21)夏季氣溫與綠地率呈極顯著性負相關,相對濕度與綠地率呈極顯著性正相關。綠化好的地方氣溫較低,相對濕度較高。
(22)夏季對西湖水溫比錢塘江高,最大達5℃,為了減輕杭城熱島,建議在中午時利用錢塘江水,替換西湖的表面高溫水。
(23)用最低溫表示的熱島強度比用最高溫表示的熱島強度更大。夏季時,前者在1.5~3.3℃之間,後者卻在-0.29~1.03℃之間。
(24)流動觀測結果顯示,僅相隔一條公路(馬路),六和塔公園門口就比對面江邊人行道溫度要低,晚上20:00時最大相差3.2℃,靈隱路比植物園分類區,晚上20:00時溫度最大高出2.1℃。
(25)最近30年平均,最高氣溫≥35℃的日數,杭州為21.03(天),最低氣溫≤0℃的日數,杭州為24.73(天)。
(26)盒式272屋型溫濕度計易受太陽輻射的影響,所以有太陽光影響時易使測得的溫度高於氣溫值。
(27)熱島問題需要就近解決,我們提出夏季“水泥不見天”的概念。
(28)為了減輕城市的熱島,綠化體系需要形成一個有機的網路整體。
專家看法
氣候專家認為,城區鋼筋水泥的建築物越來越多,而且越來越高,市區全是水泥路面的“天下”,很難有土壤地皮的位置,水面積也十分有限,城區的熱島效應已十分明顯。市區與遠郊的年平均氣溫已相差1.5℃至1.6℃,城鄉溫度差在秋冬季表現得最為明顯。由於城區相對氣溫較高,夜間輻射降溫的程度不足,就較難形成大霧。
此外,上海城區還有一個“知名度不及熱島效應”的“乾島效應”。城區密密的水泥路面阻斷了空氣中水汽的循環,地面難以多量地吸收水分,也就不能大量地釋放水分,所以城區的空氣水分含量相對郊區要低,空氣相對較乾。沒有充分的水汽條件,也較難形成大霧。
氣候效應
地球表面上由於各種原因引起的大氣物理作用所表現出的氣候效果叫做氣候“效應”。大自然氣象萬千,氣候“效應”繁多,有一些是大自然本身就存在,有一些卻是人為造成的。 |
雨島效應 | 霧島效應 | 乾島效應 | 綠洲效應 | 大湖效應 | 雨影效應 | 冷島效應 | 湖泊效應 | 煙囪效應 | 油膜效應 | 山體效應 | 城市水文效應 | 水庫水文效應 | 森林水文效應 | 盆地效應 | 混濁島效應 | 濕度效應 | 洋面封凍效應 | 焚風效應 | 狹管效應 | 溫室效應 | 陽傘效應 | 海洋沙漠化效應 | 綠島效應 | 雨導效應 | 陽傘效應| 高原效應 | 陽傘效應 | 奎明效應 | 蝴蝶效應| 熱島效應 |