编者按：今年，“最热夏天”的来袭让我国许多城市备受煎熬，高温纪录频频被刷新。昔日教科书上的学术名词“热岛”效应，正恰如其分地描述了中国经历三十年快速城市化后的尴尬现状——在夏天，中国的城市正变成一座座炎热的岛，令人焦躁难安。
今年夏天，全国多地进入“烧烤模式”，中央气象台连续多日发布最高级别高温预警。许多城市在轻轻松松打破历史同期气温纪录的同时，也把高温裹挟下的疾病——热射病带给了它的居民。北京、上海、杭州等多地的人们怎么也不会想到，一个城市的温度，竟然能够成了危害健康甚至夺人性命的罪魁祸首。昔日教科书上的学术名词“热岛”效应，正恰如其分地描述了中国经历三十年快速城市化后的尴尬现状——在夏天，中国的城市正变成一座座炎热的岛，令人焦躁难安。
南京高温，商家喷雾送清凉
城市为什么越来越热?
立秋虽过，高温依旧。北京虽然没有像一些南方城市那样，受到40摄氏度以上高温的多日“连击”，但连续的晴热天气和闷热高温依旧让人喘不过气来。气象部门表示，未来一段时间高温天气将继续。
其实，在很多老北京人的记忆中，以前的北京没有这么热。“即便是一年中最炎热的七八月份，无论白天多热，太阳落山后热浪也会随之退去。”海淀昆玉河畔，一位乘凉的大爷接受采访时说。他表示，过去一到傍晚，在大街小巷都可以感受到带着丝丝凉意的盛夏凉风，带走一天的暑气。在胡同里也随处可见纳凉的人们，享受这份自然的清凉。“近些年城里的自然风消失了，地面一天到晚热浪滚滚。风去了哪里?现在要想凉快点，只能找有水流的地方。”大爷说。
生活在高楼大厦林立的都市人都有这样的感受：近年来，屋顶多了，楼体多了，墙体多了，钢筋水泥多了，自然空间少了，自然条件被改造了，自然风在城市少了。“城市中建筑物密集，通风不良，不利于热量的扩散，加上城市地面不透水面积较大，排水系统发达，地面蒸发量小，这就引起了‘热岛’效应。”清华大学建筑学院景观学系博士生导师李树华教授说。他指出，城市中建筑物密集只是形成城市“热岛”效应的诸多因素之一。
2013年省会级城市高温排行榜
那一座座热岛
城市“热岛”效应(Urban Heat Island Effect简称UHI)是指城市气温高于郊区的现象。由于城市中心的高温区就像突出海面的岛屿，所以就被形象地称为热岛。“城市‘热岛’效应是城市气候最明显的特征之一，它是指城市气温高于郊区气温的现象。一般来说，城市年均气温会比周围郊区高0.5-2.0摄氏度。”李树华说。他表示，城市“热岛”效应是一种中小尺度的气象现象，受大尺度天气形势的影响，当天气形势在稳定的高压控制下，气压梯度小，微风或无风，天气晴朗无云或少云，有下沉逆温时，易产生“热岛”效应。“我国长江中下游沿线副热带高压带导致了重庆、武汉、南京等城市‘热岛’效应的形成。”他说。
然而，神州大地上矗立的一座座“热岛”仿佛在告诉人们，“热岛”效应不是长江流域的专利。除却气象学因素，城市“热岛”效应更是一起人为的灾难。扩大后的城市人口、建筑总量、能耗、交通方式的改变，无疑都是形成“热岛”效应的砝码。
大量研究表明，城市“热岛”效应是城市化发展对环境造成的影响之一。除了上文提到的建筑物密集之外，李树华认为，“热岛”效应的成因还有这么几方面：相比植被，城市下垫面中的建筑材料吸收太阳辐射较多，反射的较少，这就导致城市的温度高于植被更丰富的郊区，形成“热岛”效应;城市下垫面建筑材料的热容量、导热率比郊区森林、草地、农田组成的下垫面大得多，因此会积聚大量的辐射热，导致城市下垫面的温度远高于郊区，通过长波辐射提供给大气的热量也比郊区多;城市大气中二氧化碳和空气污染物含量高，形成覆盖层，对地面长波辐射有强烈的吸收作用，空气逆辐射也大于郊区，减少了热量的散失;城市内各种燃烧过程和人类活动会产生热量。
用公共绿地逐步形成的“冷岛”效应来应对“热岛”效应，早已是业内的共识。城市绿化是缓解“热岛”效应的重要措施。“绿地缓解‘热岛’效应，主要是通过植物生理活动中产生的生态效益引起的。植物通过蒸腾作用，从环境中吸收大量的热量，降低环境空气的温度;植物通过光合作用，大量吸收空气中的二氧化碳，抑制温室效应;植物还能够滞留大气中的粉尘，减少引起空气升温的颗粒物。”北京市园林科学研究所所长李延明说。他指出，在炎热的夏季，绿地中气温要比非绿地低4.8摄氏度左右。树木的树冠能反射太阳光线，同时蒸腾作用吸收了大量的太阳辐射，降低了环境温度。夏季，1公顷的绿地平均每天通过蒸腾作用吸收81.8兆焦耳的热量，相当于189台功率为1千瓦的空调机全天的制冷量。
为了研究“热岛”效应与植被覆盖率，北京市园林科学研究所曾按照系统抽样方法在规划市区内选择试验样点，每样点实地面积为500m*500m，然后在遥感影像图上统计样点的热岛比例及植被覆盖率，并进行回归分析。结果表明，热岛比例与植被覆盖率成明显的负相关关系，覆盖率越高，则热岛比例越低。这表明良好的植被覆盖是缓解“热岛”效应的重要因素。当一个区域植被覆盖率达到大于30%时，绿地对“热岛”效应即有较明显的削弱作用，覆盖率进一步提高，“热岛”影响可以得到更加有效地控制。
李延明以南中轴绿地为例，说明绿地建设明显缓解“热岛”效应。他说：“该绿地位于北京南中轴线上天坛公园西侧，绿地建成前该区域为平房密集区。1987年该区域的‘热岛’比例为84.04%，1994年曾一度达到99.78%。从2004年起，在该区域实施拆迁建绿工程，新建了将近15公顷的集中绿地，到2009年‘热岛’比例降低为0。可见，大规模的集中绿地建设，使得该区域的‘热岛’效应得到彻底缓解。”
绿化的误区
“对市区内的典型样地进行分析可见，规模大于3公顷且绿化覆盖率达到60%以上的集中绿地，其内部的热辐射强度有显著变小，与郊区自然下垫面的热辐射强度相当，即在城市中形成了以绿地为中心的低温区域。”李延明指出，一般来说，绿地面积通常应大于3公顷，才能形成以绿地为中心的低温区域。
“中国城市的绿化面积太少了。”浙江大学区域与城市规划系教授周复多说。在国外，人均绿化面积三四十平方米的城市才叫“先进”，而在中国，在国家级园林城市评比中，要求也只不过才十几平方米。
近年来，绿化逐渐为城市主政者重视，但这种重视，却陷入了“草坪加花卉”的景观绿化误区。“我们过分地强调景观了。”周复多说，“实际上真正的绿化应该要多个层次，乔木、灌木、花卉、地被植物多层次一起来。”
李树华认为，城市绿地能否起到缓解城市热岛的效应，具体关系到城市绿地的具体布局是否合理，不同类型的绿地布局是否准确。他建议：“首先应该在城市绿地的内部构成(乔灌草)的影响、环境类型等方面做好工作，其次应该做好城市的立体绿化工作，包括屋顶绿化、墙面绿化等方面，此外，城市中楔形绿地、带状绿地的建设对缓解城市‘热岛’效应影响较明显。”
城市规划须“留白”
我国正处在高速城镇化进程之中，大量中小城市以及大城市周边区域正在或者即将开工建设。因此，单纯依靠绿化对抗城市“热岛”效应还是不够的，正确的城市规划对于防止城市“热岛”效应具有防患于未然的效用。城市整体布局的合理与否不仅直接制约着城市环境质量的改善，也制约着城市长远的可持续发展。
“城市在建设发展上，要以自然和谐为理念，要学习大禹治水的疏导方法，在风口、水口、道口上因势利导，扬顺风顺水之势。”广州大学建筑与城市规划学院郭红雨教授在接受媒体采访时曾表示，“城市的规划布局对城市的气温有着影响，城市设计应该留下城市呼吸的空间，构造城市的小气候。”
水面不仅能够有效缓解城市内的“热岛”效应，而且也是城市生态系统的重要组成部分，增加水面就是对付“热岛”效应的良策之一。“水的热容量比地面的热容量高，因而在吸收相同热量的情况下，水面的升温值最小，同时水体中存在湍流交换等，这些特点使其吸收并蓄积大量热能，而且由于水面能蒸发吸热，降低了水体的温度，同时也带走了大量的环境热。”李延明说。他表示，根据不同区域的环境特点，在有条件的地区，合理增加城市水面，对于建设生态完善、环境优美的城市空间，具有积极的意义。
城市风也可以在一定程度上缓解城市“热岛”效应。城市风形成、加强或减弱与建筑群位置，分布等有关。城市布局、城市建筑的朝向以及道路的走向等，可以在一定程度上影响城市风的走向和强度，因此城市风的引入要在城市总体建设规划基础上，进行系统规划。李延明以北京为例进行阐释：“北京市区位于平原中部，三面环山，受山谷风的影响，盛行南、北转换的风向。夜间多偏北风，白天多偏南风，因此，在扩建新区或改造旧区时，应适当拓宽南北走向街道，以加强城市通风，减小城市‘热岛’效应。”
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