『壹』 請問 普通的熱氣可以做什麼用
無風的夏日,海島上的地面氣溫,高於周圍海上氣溫,並因此形成海風環流以及海島上空的積雲對流,這是海洋熱島效應的表現。近年來,由於城市人口集中,工業發達,交通擁塞,大氣污染嚴重,且城市中的建築大多為石頭和混凝土建成,它的熱傳導率和熱容量都很高,加上建築物本身對風的阻擋或減弱作用,可使城市年平均氣溫比郊區可高2度,甚至更多,在溫度的空間分布上,城市猶如一個溫暖的島嶼,從而形成城市熱島效應。熱島效應是由於人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現象,在冬季最為明顯,夜間也比白天明顯,是城市氣候最明顯的特徵之一。
氣候條件是造成城市熱島效應的外部因素,而城市化才是熱島形成的內因。一般認為熱島成因有三:一是城棗郊地表面性質不同,熱力性質差異較大。城區反射率小,吸收熱量多,蒸發耗熱少,熱量傳導較快,而輻射散失熱量較慢,郊區恰相反;二是城區排放的人為熱量比郊區大;三是城區大氣污染拖物濃度大,氣溶膠微粒多,在一定程度上起了保溫作用。
大氣污染在城市熱島效應中起著相當復雜特殊的作用。來自工業生產、交通運輸以及日常生活中的大氣污染物在城區濃度特別大,它像一張厚厚的毯子覆蓋在城市上宛,白天它大大地削弱了太陽直接輻射,城區升溫減緩,有時可在城市產生「冷島」效應。夜間它將大大減少城區地表有效長波輻射所造成的熱量損耗,起到保溫作用,使城市比郊區「冷卻」得慢,形成夜間熱島現象。從城市氣象規劃設計出發應考慮:
(1)要保護並嗇城區的綠地、水體面積。因為城區的水體、綠地對減弱夏季城市熱島效應起著十分可觀的作用。
(2)城市熱島強度隨著城市發展而加強,因此在控制城市發展的同時,要控制城市人口密度、建築物密度。因為人口高密度區也是建築物高密度區和能量高消耗區,常形成氣溫的高值區。
(3)如北京市位於平原中部,三面環山。由於山谷風的影響,盛行南、北轉換的風向。夜間多偏北風,白天多偏南風。因此,在擴建新市區或改建舊城區時,應適當拓寬南北走向的街道,以加強城市通風,減小城市熱島強度。
(4)減少人為熱的釋放,盡量將民用煤改為液化氣、天然氣並擴大供熱面積也是根本對策。
熱島效應與人體健康
在「熱島效應」的影響下,城市上空的雲、霧會增加,使有害氣體、煙塵在市區上空累積,形成嚴重的大氣污染。人類有許多疾病就是在「熱島效應」下引發的。
醫學研究表明,環境溫度與人體的生理活動密切相關。環境溫度高於28度時,人們就會有不舒適感;溫度再高就易導致煩躁、中暑、精神紊亂;氣溫高於34度,並伴有頻繁的熱浪沖擊,還可引發一系列疾病,特別是使心臟、腦血管和呼吸系統疾病的發病率上升,死亡率明顯增加。此外,高溫還可加快光化學反應速率,從而提高大氣中有害氣體的濃度,進一步傷害人體健康。
在「熱島效應」的作用下,城市中每個地方的溫度並不一樣,而是呈現出一個個閉合的高溫中心。在這些高溫區內,空氣密度小,氣壓低,容易產生氣旋式上升氣流,使得周圍各種廢氣和化學有害氣體不斷對高溫區進行補充。在這些有害作用下,高溫區的居民極易患上消化系統或神經系統疾病,此外,支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎等呼吸道疾病人數也有所增多。
嚴重的城市熱島效應不但影響了人們正常的生活和工作,還成為人們生活質量進一步提高和城市進一步發展的制約因素。因此,研究削減城市熱島效應的技術方法,採取各種措施緩解熱島效應的影響,對於提高人們的生活質量,維持城市可持續發展具有重要的意義。
熱島效應
人類活動對氣候的影響,最為明顯的地方莫過於城市。近年來,由於城市人口集中、工業發達,以及各種機動車輛及大樓空調設備所排出的熱氣,而且都市中大多是鋼筋水泥等構造物,它的熱傳導率和熱容量都很高,加上建築物本身對風具有阻擋或減弱作用,使得溫度往往比鄰近地區高,造成使都市微氣候改變的所謂「熱島效應」(heat islands)。
這種效應可使城郊溫差高達攝氏 5 ~ 6 度,它會造成空氣混濁、能見度變差、多煙塵的天氣,甚至工業區下風處會降有害的酸雨,久之對健康構成危害。營造都市林,經由種植林木及植物,能調節氣候,重建都市棲地和增加生物歧異度,而個人和工業所排放的二氧化碳,可經由造林行為得到抵減。
都市林在減少大氣中二氧化碳方面的貢獻以及碳吸存能力,和森林的林木一樣,視林木的生長和枯死情形而異,也依樹種組成、林齡結構、森林的健全情形等而異。生長率和生命周期(life span)反應二氧化碳的吸存能力,雖然生長快速的樹種(即速生樹種)較生長較慢的林木,在初期可吸存較多的二氧化碳,但由於速生樹種的生命周期較短,反而在其整個生命周期內吸存的二氧化碳量較少。
以生長快速但生命周期較短的雜交楊和生長較慢但生命周期較長的糖楓為例,雜交楊在生命周期間的 30 年,可吸存約 2,460 公斤的二氧化碳,而糖楓在生命周期間的 60 年,卻可吸存約 3,225 公斤的二氧化碳。
城市熱島效應
地球在接收太陽系短波輻射的同時也不斷向外發射長波輻射,大氣中一些氣體具有吸收
長波輻射,使其重新返回到地面的特性,因而使地球外逸輻射減少,氣溫升高,這種現象稱
為溫室效應。二氧化碳、水汽、甲烷、一氧化碳、臭氧等氣體吸收和放出長波輻射的能力特
別強因而被稱為溫室氣體。礦物燃料的大量使用、現代工業的發展、森林砍伐等人類活動是
造成這些氣體濃度增加的主要原因。就全球而言,二氧化碳濃度正在以每年1.5%的速率增長。
近年來全球氣溫普遍偏暖,且氣溫有持續逐年升高的趨勢。1998年為1860年以來最暖的一年,
全球地面平均溫度大約比1961--1990年的30平均值偏高0.58℃。至此,全球氣溫已經連續
20年高於正常值,其中最暖的10年全部發生在1983年以來,而其中七年又發生在1990年以來。
近年來的氣候變暖,不僅受自然因素的影響,而且人類活動對氣候的影響也日益明顯。
熱島效應與疾病
來源: 日期:2005-06-27 09:33:21
住在城市中的居民都會感到,夏季越來越熱,讓人無法忍受,事實確是如此。據氣象觀測,近年來我國各大城市溫度都有不同程度的升高。除具有「火爐」之稱的南京、武漢、重慶外,近年來長沙、合肥、濟南、福州、鄭州等城市溫度每年都在上升,有的已經成了名副其實的「火爐」。造成這種結果的主要原因是城市「熱島效應」。
城市「熱島效應」是指城市比周圍地區氣溫高,尤其是夏天,市區與郊區的溫度相差幾度,鄉村的溫度又比郊區的溫度低些。我們將近地層氣溫描述在一張圖上,可以清晰地看到城市是一個高溫區,溫度以城市為中心向郊區遞減。如果將高溫區用紅色描述,低溫區用藍色描述,城市就象汪洋大海中孤島,氣象學上把這種現象稱之為城市「熱島效應」。
這種「熱島效應」是如何形成的呢?
城市工業的高度集中,工廠排放的煤灰、粉塵、CO2、工業鍋爐產生的熱量、廢氣、汽車尾氣以及居民消耗的能源氣體覆蓋在城市上空,它們善於吸收長波輻射,增加溫度。隨著現代工業城市規模擴大,高樓相連,馬路縱橫,池塘被填平,植被被破壞,調節溫度的作用不復存在,而水泥建築、馬路熱容量小,吸熱能力強。在夏季烈日照射下,馬路上的溫度要比土地上的溫度高18度,水泥屋頂溫度比草地上的溫度高20度。由於白天大量吸熱,夜晚持續散發熱量,造成市區溫度降不下來。加上現代城市人口密集,家庭中大量使用電冰箱、微波爐、空調等家電,對高溫天氣起著推波助瀾的作用。
人類有許多疾病就是在「熱島效應」作用下引發的。在城市「熱島效應」作用下,城市中每個地方的溫度又並不是一樣的,而是呈現出一個個閉合的高溫中心。在高溫區內,空氣密度小,氣壓低,產生氣旋式上升氣流。由於大氣是連續不斷的,周圍的各種廢氣、化學有害氣體不斷地對高溫區進行補充。在這些有害作用下,高溫區居民易患消化系統疾病,表現為食慾減退,消化不良;胃腸道和潰瘍性疾病增多,復發率高。神經系統損害嚴重,表現為失眠、煩躁不安、心神不定,記憶力下降;患憂鬱症和精神委靡症。呼吸道疾病、支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎人數也有所增多。由於大氣污染物會刺激皮膚,導致皮炎,甚至引起皮膚癌。通過觀測還發現,在高溫嚴重的夏季,在汞、鉻含量高的城市裡的居民,腎臟易受到傷害。當鉻進入眼睛時,可以引起結膜炎,甚至導致失明;汞可損害人類的腎臟,並伴有腹痛、嘔吐及中毒。
既然這樣,我們應該如何防止「熱島效應」呢?
國內外專家都在積極進行這方面的研究和探索,目前已有多種方法可以減少「熱島效應」。例如可以採用改變城市建築物表面塗上白色或換上淺顏色的材料,以減少吸收太陽輻射。在路邊、花園和屋頂種花栽樹,可使城市溫度下降。加強城市規劃,選擇合理的城市結構模式,樹立城市生態學觀念,統籌安排工廠區、居民區。尤其是熱島區要加強綠化,通過植物吸收熱量來改善城市小氣候。將城區分散的熱源集中控制,提高工業熱源和能源的利用率,減少熱量散失和釋放,也是一項很重要的措施。
城市「熱島效應」並不是無法可制,比如上海和英國倫敦近幾年「熱島效應」就有所改觀。