張鈺祺，馬 林，王若男

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

根據(jù)我國“十五計劃”和有關(guān)規(guī)劃，到本世紀中期，我國城鎮(zhèn)化的水平將達到發(fā)達國家的平均水平，城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展對社會、經(jīng)濟的影響十分巨大，對改善人們的生活質(zhì)量十分有益。但是城鎮(zhèn)化的發(fā)展也會帶來十分突出的城鎮(zhèn)氣候的改變，針對城鎮(zhèn)化帶來的城鎮(zhèn)小氣候這一科學(xué)問題，學(xué)者們首要關(guān)注的問題之一就是城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)。城鎮(zhèn)“熱島效應(yīng)”（Urban Heat Island Effect簡稱UHI）是指城鎮(zhèn)氣溫高于郊區(qū)的現(xiàn)象，是人類活動對氣溫影響的最突出特征。自1818年英國化學(xué)家Lake Howard就倫敦市中心的氣溫比郊區(qū)高這一現(xiàn)象提出“城鎮(zhèn)熱島”概念以來，城鎮(zhèn)熱島就備受關(guān)注。各國學(xué)者對不同地區(qū)城鎮(zhèn)熱島的存在、時空變化特征、形成原因、影響因子以及城鎮(zhèn)熱島所產(chǎn)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(zhèn)熱島效應(yīng)不僅對區(qū)域氣溫有較大的影響，而且還可能和全球氣候變暖有關(guān)。在IPCC（聯(lián)合國政府間氣候變化委員會）關(guān)于氣候變化的科學(xué)評估報告中對UHI都有專門敘述。多年來，我國學(xué)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(zhèn)進行了“熱島效應(yīng)“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(yīng)，其平均強度在1℃～4℃之間。研究發(fā)現(xiàn)，由于不同類型、不同規(guī)模的城鎮(zhèn)氣象特征和所在地區(qū)的氣候、城鎮(zhèn)化程度、地形等諸多因素不同，因此各城鎮(zhèn)的熱島強度季節(jié)變化表現(xiàn)出不同的特征。例如北京、上海的熱島效應(yīng)在冬季最強，合肥熱島效應(yīng)在夏季最強，鄭州熱島效應(yīng)在秋季最強。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程不斷加快，城鎮(zhèn)熱島問題越來越突出，尤其是人類活動對熱島效應(yīng)的影響越來越突出，這使得城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)對城鎮(zhèn)居住環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了極為不利的影響，因此，對城鎮(zhèn)化引起的城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)的研究已經(jīng)成為城鎮(zhèn)氣候研究中的一個熱點。本文簡單介紹了城鎮(zhèn)化進程對城鎮(zhèn)氣候的影響，并從城鎮(zhèn)熱島產(chǎn)生的原因方面闡述了城鎮(zhèn)化進程對城鎮(zhèn)熱島的效應(yīng)影響，從城鎮(zhèn)規(guī)劃角度提出了一些緩解城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)的措施。

1 城鎮(zhèn)化的內(nèi)涵

普遍認為，人口向城鎮(zhèn)集中，農(nóng)村變成城鎮(zhèn)的社會進程即為城鎮(zhèn)化。城鎮(zhèn)化始于19世紀工業(yè)革命的開始，工業(yè)革命以自己獨特的生產(chǎn)生活方式影響、改造著農(nóng)村，使農(nóng)村地區(qū)迅速被同化，這就是城鎮(zhèn)化的開始。城鎮(zhèn)化作為一個動態(tài)的概念，體現(xiàn)的是一種過程和趨勢。

2 城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)的產(chǎn)生原因

熱島是人們改變城鎮(zhèn)地表面引起小氣候變化的綜合現(xiàn)象，其形成的主要原因即是城鎮(zhèn)化的人為因素。在人為因素中以下墊面性質(zhì)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(zhèn)規(guī)模不斷擴大和城鎮(zhèn)迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)下墊面不透水面積增大，在能量平衡中，城鎮(zhèn)下墊面的潛熱輸送比郊區(qū)少，而用于下墊面增溫和向空氣輸送的顯熱則比郊區(qū)多，使城區(qū)下墊面溫度比郊區(qū)高；又因為城鎮(zhèn)下墊面熱性質(zhì)的改變，使白天城鎮(zhèn)下墊面熱儲量顯著高于郊區(qū)，夜晚的城區(qū)因白天儲熱多，下墊面溫度下降比郊區(qū)慢，形成夜間城鎮(zhèn)熱島；城鎮(zhèn)中高樓林立，建筑物密集等復(fù)雜的立體下墊面，使城鎮(zhèn)在白天能比郊區(qū)獲得更多的太陽輻射，而城鎮(zhèn)街谷中，熱量不易外散，更有利于城鎮(zhèn)熱島的產(chǎn)生。

城鎮(zhèn)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(diào)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(zhèn)熱島。

3 如何從城鎮(zhèn)規(guī)劃角度緩解城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)

在全球重視環(huán)境問題的今天，城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)受到格外重視，各國紛紛設(shè)立研究項目，進行深入診斷研究分析和數(shù)值模式的模擬研究，尋求緩解和控制城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)的方法，以改善城鎮(zhèn)環(huán)境。緩解熱島效應(yīng)是一個長期的綜合性的系統(tǒng)工程，從城鎮(zhèn)熱島產(chǎn)生原因來看，城鎮(zhèn)化進程是城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)增強的主要原因，因此為了緩解城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)，城鎮(zhèn)規(guī)劃部門和有關(guān)專家應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)的形成機制及其時空分布特征,制定合理的城鎮(zhèn)規(guī)劃,以期最大限度地消除或緩解城鎮(zhèn)熱島效應(yīng),實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和自然的和諧發(fā)展。

4 結(jié)語

如何減緩城鎮(zhèn)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(xué)者關(guān)注的焦點之一。目前，各國學(xué)者已經(jīng)普遍開始關(guān)注城鎮(zhèn)化與城鎮(zhèn)氣候之間的關(guān)系，研究城鎮(zhèn)化對城鎮(zhèn)小氣候的影響，城鎮(zhèn)化效應(yīng)體現(xiàn)明顯的城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)。然而在城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)的研究領(lǐng)域中，還存在著認識上的缺陷，忽視了事物之間的關(guān)聯(lián)性，在分析其產(chǎn)生機制時，沒有將自然因素、人文因素、景觀因素、經(jīng)濟和地緣政治因素等考慮在內(nèi)，同時由于各個城鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)化進程不同，熱島的研究還有許多工作要做。作為城鎮(zhèn)的一種普遍氣候現(xiàn)象，城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)對城鎮(zhèn)規(guī)劃也具有極大的影響，總體來說，正確認識城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)與城鎮(zhèn)化的關(guān)系，合理規(guī)劃城鎮(zhèn)，仍是我國學(xué)者研究城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)的重點，且具有現(xiàn)實意義。

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[2]紀瑞鵬,張喜民,李剛.沈陽等6城鎮(zhèn)熱島效應(yīng)衛(wèi)星監(jiān)測研究[J].遼寧氣象,2000(04):22-23.

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