氣候越濕潤"熱島效應"越明顯?
城市熱島效應,是因城市化的發展導致城市中氣溫高于外圍郊區的現象。這也是城市氣候不同于其他地域的最明顯特征之一。通常認為由于城市植被覆蓋減少,使得蒸散耗熱減小是導致城市熱島效應的主要原因,人們也一直認為“熱島效應”的強度主要受城市結構控制,比如城市大小、建筑物高度、人口密度等。
而南京信息工程大學大氣環境中心的一項最新研究,首次量化了不同因素對城市熱島效應的影響,認為城市的當地氣候背景對于“熱島效應”的影響要大得多,打破了人們此前關于城市熱島效應的不少“定論”。該研究成果發表在近期的《自然》雜志上。
利用衛星遙感數據并結合氣候模式對北美地區的65個城市進行分析后,南京信息工程大學大氣環境中心首席科學家李旭輝教授及其團隊提出了一種新的觀點:“濕潤氣候條件下局地增溫更明顯。”
他們的研究認為,在濕潤氣候條件下,城市對流效率明顯下降,造成局地增溫。如同樣的兩個城市,一個處在半干旱氣候區,另一個處在濕潤氣候區,它們的熱島強度非常不一樣。在多雨潮濕的氣候區,對流效應可能使城市白天的平均溫度上升3℃。
論文作者之一、南京信息工程大學大氣環境中心博士研究生趙磊表示,地表粗糙度對城市熱島有重要影響。不同的地表類型,粗糙度不同,例如森林的粗糙度大于草地,更容易產生大氣的湍流運動,有助于地表的熱量向大氣擴散,從而使地表氣溫下降。也就是說,如果城市的粗糙度小于郊區的粗糙度,就會出現較強的熱島效應。相反地,如果城市的粗糙度大于郊區的粗糙度,那么就會產生與熱島效應相反、城市溫度低于郊區溫度的“冷島效應”。
趙磊解釋說,濕潤地區城郊植被多為樹林,地表粗糙,對流散熱效率高,相比之下,這些地區城市的對流效率下降了58%,造成熱島效應。在半干旱地區,植物多為低矮的草地, 而城市景觀地表更為粗糙,對流散熱效率更高,會抑制熱島效應,甚至造成冷島效應。
在全球變暖和城市化加劇的背景下,熱島效應的影響會更為明顯。有研究表明,熱島效應可以造成局地氣候異常、加重城區空氣污染、加大城市高溫出現頻率、誘發流行性病毒的大規模爆發等等。
到底該如何緩解城市熱島效應?李旭輝稱,在城市規劃設計的過程中,應選用反射率高的材料或進行建筑表面粉刷,使更多的太陽輻射被反射出城市空間,根據城市主導風向進行通風廊道的設計以提高對流效率等因素,進行城市合理布局。比如屋頂、路面、停車場等用淺色的材料,可以有效減緩城市熱島效應。
編輯:daiy
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