缓解“城市热岛效应”措施浅析-开题报告

一、文献综述

1城市热岛效应的定义

1.1国外研究现状

Howard L.《Climate of London deduced from meteorological observation》，Harvey and Darton，1833年第3期。他首先观测发现伦敦城区平均气温要比郊区高1.1℃，城区与郊区温差最高值出现在晚上，温差最高值为2.1℃。总体上城市热岛效应在冬季最明显，而在春季最不明显。

Manley G.《On the frequency of snowfall in metropolitan England》，Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society，1958年第84期。他首次把这种城区气温比其四周郊区气温高的现象称之为“城市热岛效应”（Urban heat island）。

Protection Agency of United States（美国环境保护协会）这样定义：“城市热岛效应”是指城市或者城镇温度始终维持要比它周边环境温度高的现象。一般要高出5℃，甚至更多。

1.2国内研究现壮

彭少麟、周凯、叶有华、栗娟，《城市热岛效应研究进展》，生态环境，2005年第4期。他们认为：“城市热岛效应”是指当城市发展到一定规模，由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等使城市温度明显高于郊区，形成类似高温孤岛的现象。

魏美英、侯爱敏，《苏州市热岛效应缓解措施研究》，苏州科技学院学报（工程技术版），2011年第3期。他们指出：“城市热岛效应”是由于人们改变城市地表而引起小气候变化，由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率，使得城市地区储存了较多的热量，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周边郊区气温的现象。

黄良美、邓超冰、黎宁，《城市热岛效应热点问题研究进展》，气象与环境学报，2011年第4期。他们则提出：城市热岛是指由人类活动而形成的城市地区整体或局部温度高于周围地区温度的异常分布现象。

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2城市热岛效应的危害

2.1国外研究现状

基百科“城市热岛效应”（Urban heat island）词条中，对其所产生的危害如此描述：①影响生物的自然选择过程，不利于动植物的生长，会使物种减少。②对天气及气候产生影响，热岛高温造成风、云、雾、湿度及降水率增加，使降雨和雷暴天气多发。③对人类健康产生影响。城市热岛产生的高温，增加城市热浪的幅度和持续时间，导致美国平均每年就有1000人死于酷热。④对附近水体产生影响。城市热岛不仅提高了水温，影响水质，还使水中生物多样性遭到减少。⑤对能源使用造成影响。城市热岛形成的高温，致使城市空调制冷能耗增加，城市能源成本增加，对能源的需求量增加。

2.2国内研究现状

卢军、赵炎，《对缓解城市热岛效应措施的实验分析》，第四届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会^范文集—C绿色建筑生态专项技术，2008年。他们认为：“城市热岛效应”就对居民生活的影响来说,主要是夏季高温天气的热岛效应。夏季髙温加剧了城市热岛效应，不仅影响人们的正常生产生活和人体健康，而且为了保证室内舒适度，城市夏季降温的需求量增大，能源消耗加剧，常常造成短时的能源供应困难，造成自然资源的大量浪费。

魏美英、侯爱敏，《苏州市热岛效应缓解措施研究》，苏州科技学院学报（工程技术版），2011年第3期。他们提出：“城市热岛效应”不但影响了人们正常的生活和工作，还成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。其会产生四方面的不利影响：①影响人体健康。医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密切相关，高温环境会使人体的神经系统、呼吸系统、消化系统甚至皮肤受到伤害。②加剧了大气污染。在热岛效应的影响下，城市上空的云、雾会增加，使有害气体、烟尘在市区上空累积，形成严重的大气污染。③造成局部地区的自然灾害。热岛效应产生的城市高温本身就是一种自然灾害，即灾害性天气。④导致生物生长周期失常。长久的热岛效应会导致生物周期失常，严重的会致使基因突变。

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3城市热岛效应的产生原因

3.1国外研究现状

Voogt J.A.，Oke T.R.《Effects of urban surface geometry on remotely sensed surface temperature》，Int J Remote Sens，1998年第19期。他们对3种不同的城市土地使用类型（轻工业、居住区和市中心）进行了研究，发现地面温度有明显的差异。

Streutker D.R.《A remote sensing study of the urban heat island of Houston》，Int J Remote Sens，2002年第23期。他指出：影响城市热岛效应的原因中，下垫面热力学性质的改变是最重要的原因。

3.2国内研究现状

王情、张广录、王晓磊、谭莉梅、张洪生、徐友信，《基于RS和GIS的城市热岛效应分析——以石家庄市为例》，世界科技研究与发展，2008年第3期。他们指出：城市热岛的形成主要有四个原因：首先是下垫面改变的影响，建筑物的墙面和屋顶材料比自然地表具有更大的导热、蓄热和长波辐射特性，并能降低潜热交换，使空气增热；建筑、广场和道路等大量增建，使得绿地、水体等自然因素减少，地面对雨水的渗透保水能力下降，下垫面调节气候、缓减热岛效应的能力就被削弱。其次是大气污染，人类活动产生的大量温室气体和粉尘，聚集在城市上空产生温室效应，所形成的低压漩涡还吸引了周围地区热量向中心聚集，使城区气温高于郊区。然后是人工热源的影响，汽车、电梯、空调等得大量使用，释放到大气中的热量随之增高。最后是城市发展对城市风的影响，越来越多的高大建筑群和非科学的建筑布局改变了城市原有的自然景观，影响了通风，使城市风速减小，为热岛的形成创造了条件。

冷红、李国松，《哈尔滨城市热岛效应分析及其缓解规划策略》，多元与包容——2012中国城市规划年会^范文集(09.城市生态规划),2012年。他们提出，“城市热岛效应”受六大因素影响。第一，城市扩张的影响。城市化进程不断深化，城市面积不断扩张，大量的人工不透水面取代了原有的地表覆盖，致使自然植物覆被大量减少，地面保水能力下降，自然土地覆盖的调节作用下降。第二，人为热排放的影响。来自日常生活、交通运输、工业生产和商业运转四方面的热排放，大大改变了地球自然生态的热环境，加剧了城市热岛的形成。第三，城市工业的影响。工业的发展排放的二氧化碳、气溶胶微粒等有害物的浓度增加，白天吸收或散射太阳辐射，夜间阻碍并吸收地面长波辐射，使得城市冠层长波净辐射损失减少。第四，城市绿化的影响。由于城市中植被减少，改变了下垫面的性质，从而影响地表的热量平衡状况。第五，城市建筑布局的影响。合理布局城市建筑物，根据城市地理环境确定道路网的方位、宽度以及建筑物朝向及形体等，将有助于缓解城市热岛效应。第六，城市水体的影响。江河湖海对降低城市温度，有巨大的效用，具有缓解城市热岛的功能。

白杨、王晓云、姜海梅、刘寿东，《城市热岛效应研究进展》，气象与环境学报，2013年第2期。他们认为,城市热岛效应的形成机制、强度和时空分布特征主要与以下四个因子有关：①城市下垫面性质的改变。城市70%+的下垫面面积是水泥、柏油路面和混凝土结构的建筑物，而城郊的下垫面以植被、草地和水体为主。这使得城市反射率比绿地小，城市下垫面在相同的太阳辐射条件下，吸收的太阳辐射多于郊区下垫面，而城市下垫面的热容量比郊区下垫面小，城市下垫面吸收太阳辐射使自身升温迅速并吸收更多热量。②城市人为热排放。其主要通过两个途径来实现: 一方面，人为热排放直接向近地层大气供给热量，使得气温升高; 另一方面，城市人为热排放的同时，也大量排放二氧化碳、氧化氮、甲烷等温室气体，增加了近地层大气对地表长波辐射的吸收，从而加剧了城市热岛的强度。

③自然植被的影响。城市扩张，使原来的农村变为现在的郊区甚至是城镇。绿体、水体、林木面积的锐减使得温室气体得不到有效大量的吸收。④区域气候的影响。不同地理位置的城市，城市热岛效应各不相同。沿海港口城市的热岛强度年变化有循环变化的规律，内陆城市则不明显。有时外部气压条件，如气场稳定、气压梯度等也会加剧“城市热岛效应”。

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二、^范文提纲

1引言

2城市热岛效应的概念

2.1城市热岛效应的定义

2.2城市热岛效应的危害

3城市热岛效应的产生原因

3.1城市下垫面特性

3.2 大气污染增加

3.3人工热源排放

3.4植被、水体减少

3.5城市布局影响

4城市热岛效应缓解措施

4.1选用新型建筑材料，改变下垫面之特性

4.2运用新能源新技术，改善大气污染状况

4.3推广节能减排政策，减少人工热源排放

4.4实施植树养水措施，发挥自然调节功效

4.5科学安排城市布局，帮助热岛通风降温

5结论

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三、参考文献

期刊文章：

[1] Howard L.,Climate of London deduced from meteorological observation[J]. Harvey and Darton，1833，1(3)

[2]Manley G.,On the frequency of snowfall in metropolitan England[J].Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society，1958，84

[3]彭少麟,周凯,叶有华,栗娟.城市热岛效应研究进展[J].生态环境，2005，14(4)

[4]魏美英,侯爱敏.苏州市热岛效应缓解措施研究[J].苏州科技学院学报（工程技术版），2011，24(3)

[5]黄良美,邓超冰,黎宁.城市热岛效应热点问题研究进展[J].气象与环境学报，2011, 27(4)

[6]卢军,赵炎.对缓解城市热岛效应措施的实验分析[J].第四届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会^范文集—C绿色建筑生态专项技术，2008

[7]Voogt J.A., Oke T.R.Effects of urban surface geometry on remotely sensed surface temperature[J].Int J Remote Sens，1998，19

[8] Streutker D.R.A remote sensing study of the urban heat island of Houston[J].Int J Remote Sens，2002，23

[9]王情,张广录,王晓磊,谭莉梅,张洪生,徐友信.基于RS和GIS的城市热岛效应分析——以石家庄市为例[J]. 世界科技研究与发展，2008，30(3)

[10]冷红,李国松.哈尔滨城市热岛效应分析及其缓解规划策略[J].多元与包容——2012中国城市规划年会^范文集(09.城市生态规划)，2012

[11]白杨,王晓云,姜海梅,刘寿东.城市热岛效应研究进展[J]. 气象与环境学报，2013，29(2)

电子文献：

[12]  :// .weatherquestions.com/ .2015年10月23日

[13] s://en.wikipedia.org/wiki/Urban_heat_island/.2015年10月23日