温州城市热岛效应分析及其缓解规划策略_开题报告

城市热岛效应是指城市中心的空气温度明显高于城市外围郊区的现象。从近地面温度图上看，由于郊区气温变化很小，而城区高温区的形状像是海里突出海面的岛屿，因此形象地称之为城市热岛。城市热岛效应给人们带来的影响及危害可以归纳为以下几点：第一，酷热的天气尤其是夏天给人们的生活跟工作带来严重影响，甚至少数人会因中暑死亡。第二，造成局部地区水灾，城市中心的上升气流跟潮湿的海上气流交汇，会在局部地区形成积云，之后降下暴雨会在某些地区引发洪水，造成地质灾害。第三，加剧大气污染，城市地面散发的热气形成近地面暖气团，使城市空气流通受阻，形成“烟尘穹顶”。第四：城市光化学污染严重，而城市热岛效应更加加剧了光化学反应，从而使大气中臭氧浓度上升，加剧大气污染。此外“城市热岛效应”还会导致气候，物侯失常。

（一）国外研究现状

    多年来，众多学者对城市热岛现象做了大量的研究工作。常规的城市热岛研究主要以监测为主，根据监测结果来分析影响城市温度场及城市热岛强度的因素。常规监测方法采用线路观测和定点观测相结合。为了从热力、动力等方面对城市气候做定量的分析，会普遍将数学模型运用到城市气候研究中去。即根据有关热力学和动力学方程，建立城市热岛、热岛环流、城市大气污染物的扩散和城市逆温层分布等数学模型，并将城市中实测的有关数据代入，进行城市气候的数值模拟试验。这方面的工作，为城市气候学研究走向定量化起着十分重要的作用。但是观测不可能同步进行，观测点位的密度不高，这种方法并不能全面、同步地反映地面热辐射的状况。随着遥感技术的发展，越来越多的学者开始应用热红外遥感资料进行城市气候的研究。常用的热红外遥感技术有气象卫星NOAA AVHRR、陆地卫星(Landsat)TM等。相比气象卫星NOAA AVHRR 地面分辨率(1 km ×1 km)，陆地卫星(Landsat) TM6 具有120 m ×120 m 的地面分辨率，对于要求精确分析的区域，TM6 是较好的选择。此外，日本九州大学城市与建筑环境实验室开发的城市热岛模拟软件——AU SSSM TOOL , 可对典型区域的热环境进行模拟，对城市的合理规划提供参考。航空遥感技术、卫星遥感技术能有效、全面地探测到下垫面的温度特征，周期性、动态地监测城市热环境变化趋势，为城市气象的准确监测、城市气候的研究和分析起到了很好的保障作用。

（二）国内研究现状

    遗憾的是城市气候学在我国是一门起步尚晚的边缘学科。直到20世纪80年代初，城市气候方面的研究才得到了逐步的开展和研究。至20世纪90年代中期，我国的城市气候学研究在老一代气象工作者的努力下逐渐发展、壮大和成熟，近几年来我国研究人员从城市人口密度、绿地数量和分布、建成区面积、大气污染、地形等方面研究了城市热岛的范围、强度与这些因素之间的关系。他们的研究成果为近十几年城市气候学的研究奠定了坚实的基础，对我国城市气候研究的迅速发展产生了不可磨灭的影响。代表性人物为张景哲和周淑贞。张景哲则将研究重点放在了北京，他在《城市气候研究中几个问题的看法》一文中指出了城市气候应用研究的重要性，张景哲研究了北京市的城市热岛效应，将北京城市热岛分为强热岛型、中热岛型、晴天弱热岛型和阴天弱热岛型这四种类型，分别对这四种热岛类型进行了详细的分析和讨论。此外，还研究了北京城市气温与下垫面结构关系的时相变化，发现城市气温与城市下垫面结构中绿地、建筑物、水域三要素的相关程度，随着季节和昼夜的变化而变化。与张景哲同一时期的另一代表人物周淑贞以上海为重点研究城市，周淑贞于1982年所著的《城市气候学导论》是我国出版的第一本城市气候方面的专著，她还发表了多篇城市气候学方面的学术^范文，为后人的研究提供了许多有价值的思路。研究了上海市的城市热岛效应，探讨了上海城市发展对气温、风、雾、太阳辐射等各种气象要素所产生的影响，并提出了上海城市气候中的五岛效应。

    回顾近几十年城市热岛效应方面的研究，在研究区域、研究规模、研究内容和研究深度上都有了长足的发展。在研究区域上，不仅研究中高纬度城市的热岛效应，还扩展到了以往研究较少的热带地区；在研究规模上，不仅继续大城市的研究，还加强了对小城镇和小聚落的研究；在研究内容上，不仅关注气温场，还开始探讨城市地温分布上的特征和规律；在研究深度上，不仅对热岛现象本身进行观测研究，还注意了热岛造成的后果或次级效应。

二、^范文提纲

引言

城市热岛的概念及强度

城市热岛的概念

城市热岛的定义

温州城市热岛形成的成因

城市下垫面的改变

城市中的大气污染

人工热源的影响

区域气候的影响

温州城市热岛效应的观测方法

城郊气象站观测数据对比方法

遥感技术应用于城市热岛的观测

计算机模拟预测方法

温州城市热岛效应的控制及改善

合理的构建城市规划结构

合理规划城市能源，降低设备能耗

规范城市交通

大力推广城市绿化

构建人工湿地，保护自然湿地

发展“生态隔热”建筑表皮

结论

三、参考文献

[1]陈云浩，李京，李晓兵.城市空间热环境[M].科学出版社，2013

[2]冯德成，张鑫，缓解城市热岛效应的城市路面铺装简介，中外公路，2010

[3]杨士弘,等. 城市生态环境学(第二版)[M].科学出版社，2003 

[4]彭少麟,周凯,叶有华,等.城市热岛效应研究进展[J].生态环境, 2015, 

[5]张新刚，周斌，王珂．杭州市热岛效应的遥感监测[J].科技通报,2014

[6]赵大庆，韩釜山.利用气象卫星诊断沈阳地区的城市热岛[J].环境保护科学，1991

[7]张景哲，对城市气候研究中几个问题的看法.地理学，1983

[8]王娅，北京：变热岛为绿岛. ://cenews.com.cn，2003

[9]白香花，北京城区下垫面类型及城区格局对热场分布影响研究[D].北京师范大学，2016

[10]周淑贞，束炯.城市气候学[M].气象出版社，1994