城市热岛效应的成因危害及其对策_开题报告

城市热岛(Urban Heat Islands)是城市化气候效应的主要特征之一，是城市化对气候影响的最典型表现。如今，越来越多的人成为了城市丛林中的“居民”，同时也慢慢发现，在这些由钢筋水泥规制地整整齐齐的地方，夏天似乎越来越长，极端高温亦不断出现。热岛效应日益受到人们的关注，对其研究也日益受到重视。

（一）城市热岛的概念

鉴于城市热岛现象已经出现并被研究了一个多世纪，故对于城市热岛效应的产生原因，已达成了较为统一和成熟的认识，其概念也已明晰。城市热岛，指的是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因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。

（二）国外关于城市热岛的研究历程

早在19世纪30年代，Howard L观测到伦敦城区平均温度比郊区高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，并于183年发表了Climate ofLondon deduced from meteorological observation一文。此后，许多研究者亦对此予以观测，但大部分的结果与Howard的观测结果一致。

Duckworth F A和Sandberg G S于20世纪50年代在旧金山的大公园与市中心之间观测到10℃的温差，并于1954年发表的The effect of cities upon horizontal and vertical temperature gradients一文。其在文中，认为城市热岛的产生原因各不一样，大部分城市在夏季出现最明显的城市热岛，而不是冬季；同时分析了影响城市热岛的气象条件，发现风速是影响城市热岛的主要因素，风速越大，城市与郊区的温差越小，城市热岛的强度与城市的大小正相关。

Rao P K首先利用热红外遥感来研究城市热岛，他利用ITOS一1热红外数据研究美国大西洋中部沿海城市地表温度分布模式。

20世纪70年代，Carlson T N利用AVHRR热红外白天和夜间的数据，来研究洛杉矶地区地表温度分布模式，发现城市工业和商业区日夜温差大于植被覆盖度高的郊区。Price J C利用HCMM(Heat Capacity Mapping Mission)数据估算了美国西北部城市热岛效应的范围和强度。

20世纪80年代，Byrne G F训发现气候相似区域的平均最小气温与HCMM估算出的夜间地表温度线性相关。Kidderu S Q和Wu H T利用AVHRR研究了圣路易斯地区雪分布模式。Bailing R C 和Brazel S W利用AVHRR热红外数据研究了美国Phoenix地区的地表辐射温度，发现地表温度与土地覆盖类型相关，重工业区的地表温度比空地地表温度高5℃。

20世纪90年代，Carnahan W H 和Larsonu R C利用TM热红外数据发现印第安纳波利斯城市地表温度比周围的乡村地表温度低。

进入21世纪后，卫星数据及成像技术广泛应用于科学研究，数据的采集、整合与分析更加便利、更为广泛，故有学者通过对城市热岛进行参数化，描述城市热岛的强度、集中度、热岛中心位置和延伸方向，使得城市热岛研究更有具象化，还有学者观测到城市热岛的增长率与城市人口的增长率同步，并主张城市热岛与城市人口密度相关。关于城市热岛的各项研究不断丰富。

（三）我国关于城市热岛的研究

国内城市热岛研究起步较晚，改革开放后开始不断发展，借鉴了国外的研究成果，同时结合我国自身城市化发展的实际展开。在2010年代之前，我国的城市热岛研究主要集中在上海、北京等大都市，这与大城市城市规模的快速扩张和人为热排放的不断增加相对应，与国内外的研究成果相符合。

随着我国城市化进程的不断加快，关于城市热岛的研究范围也从几个中心的大城市像其他城市圈扩展，从东部沿海，如窦浩洋、张晶晶、赵昕奕《珠江三角洲城市热岛空间分布及热岛强度研究》；到青藏高原，如次仁白玛、尼玛云单、拉巴《拉萨市城市热岛效应分析研究》，研究范围横跨整个中国。通过研究发现，随着城市人口的不断增加，总体上城市热岛效应的强度和范围将会越来越大，因此我国关于城市热岛效应研究的焦点和热点集中在热岛效应的定量反演、数值模拟、可视化表达等相关领域。同时主要关注于发现城市热岛造成的影响，及其应对措施，从而为我国的城市化建设提供新的可持续发展思路。

二、^范文提纲

引言：城市热岛的概念与研究现状

一、城市热岛效应的成因

（一）城市热岛效应与人口密度

（二）城市热岛效应与城市规划

（三）城市热岛效应与建筑取材

（四）城市热岛效应与生活方式

（五）城市热岛效应与其他人类活动

二、城市热岛效应的危害

（一）城市热岛效应对人类健康的危害

（二）城市热岛效应对经济建设的危害

（三）城市热岛效应对自然环境的危害

（四）城市热岛效应对全人类可持续发展的危害

三、城市热岛效应的对策

（一）城市规划层面

（二）城市建设层面

1.建筑取材与外立面设计

2.城市下垫面改善

3.绿色植被的应用

（三）生活方式的改良与生活观念的转变

（四）科学研究与城市热岛效应的应对

参考文献

三、参考文献

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