王義方
摘要:本文簡單分析了城市熱島效應(yīng)的成因,對園林綠化在降低城市熱島效益中的作用做了全面闡述,指出城市綠地建設(shè)在維護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中的重要性。
關(guān)鍵詞:園林綠化;熱島效應(yīng);城市綠化
隨《我國經(jīng)濟(jì)、社會的飛速發(fā)展以及城鎮(zhèn)人口的不斷增長,城市的建設(shè)規(guī)模也迅速擴(kuò)展,城市熱島問題越來越突出。這種由城市格局變化、用地結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來的“熱島效應(yīng)”,形成了一個(gè)以市中心為中心,向城郊遞減的溫差圈層.嚴(yán)重影響了人們的生活環(huán)境,而園林綠化,可以利用穩(wěn)定的植物群落的生態(tài)作用,來有效削弱甚至消除這種現(xiàn)象,讓日益惡劣的城市環(huán)境得到改善。
一、熱島效應(yīng)簡介
城市熱島效應(yīng)指的是在不同區(qū)域氣候條件下,人類活動(dòng),特別是城市化因索所影響下形成的一種小氣候,是一種城市中心氣溫高于相鄰郊外氣溫的由生態(tài)環(huán)境失調(diào)所導(dǎo)致的特殊自然現(xiàn)象。熱島效應(yīng)波及了全球幾乎所有大城市,是城市化進(jìn)程過快所帶來的副產(chǎn)品,它的出現(xiàn)使城市夏季酷熱程度增加,并同時(shí)伴隨其他現(xiàn)象的出現(xiàn),如城市干島(濕度小于郊區(qū))、城市霾島(城區(qū)廢氣和尾氣造成),影響了整個(gè)城市的環(huán)境質(zhì)量。
目前,國內(nèi)外學(xué)者利用氣象資料、遙感影像、模擬模型以及布點(diǎn)觀測等研究方法對城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生的原因、熱島強(qiáng)度特征以及城市熱島的危害等進(jìn)行了廣泛的研究,并對熱島效應(yīng)的緩解對策(主要是園林綠化在緩解城市熱島效應(yīng)中的作用)也做了探究和嘗試。
二、熱島效應(yīng)形成原因
(一)人工熱源
現(xiàn)代城市內(nèi)有大量的鍋爐、加熱器等耗能裝置以及各種機(jī)動(dòng)車輛,人們的生產(chǎn)、生活中也要燃燒各種燃料,這些活動(dòng)在為人類帶來高效率的、方便的生活時(shí),也消耗了大量的能量,并且這些能設(shè)大部分都以熱能的形式傳輸?shù)搅顺鞘械拇髿饪臻g,而城市述筑群相對密集且較高,就造成了內(nèi)部溫度的增加。
(二)下墊層輻射作用
城市內(nèi)有大量的人工構(gòu)筑物,城區(qū)建筑物和道路的下墊層基本都由磚石、混凝土、水泥和瀝青等材料組成,這些材料對太陽光的吸收率大、反射率低,改變了下墊面的熱力屬性,并且其熱容量和導(dǎo)熱率要比自然界的下墊層大得多。在白天的時(shí)候,城市的下墊層溫度遠(yuǎn)高于天氣溫度,其中瀝青路面和屋頂?shù)鹊臏囟雀叱鰵鉁?~17℃,再加之下墊層的熱量主要是以湍流形式傳導(dǎo)的,就推動(dòng)了周圍大氣的上升,從而形成“涌泉風(fēng)”,使城區(qū)氣溫變高。夜間城市下墊面層會通過長波輻射,使得近地面大氣層的溫度上升。
(三)城市下墊層保水性是很差的
且水分在蒸發(fā)時(shí)所散耗的熱量也比較少(大約地面每蒸發(fā)1g水,下墊層失去2.5KJ的潛熱),導(dǎo)致了城市潛熱大,溫度也高。
(四)建筑密度大,影響空氣流動(dòng)
城區(qū)建筑群密集、道路橋梁縱橫交錯(cuò),這些都構(gòu)成了粗糙的城市下墊層,阻礙了空氣流動(dòng)、使風(fēng)速減低、熱量不宜散發(fā)。當(dāng)風(fēng)速小于6m/s時(shí),城市中能產(chǎn)生比較明顯的熱島效應(yīng),當(dāng)風(fēng)速大于11M/S時(shí),因?yàn)橄聣|層的阻力作用幾乎沒有,因此熱島效應(yīng)也不明顯。
(五)大氣污染嚴(yán)重,溫室氣體增多
隨著城市大氣中煙塵、SO2、NO2和CO2的含量增加,大氣污染也變得嚴(yán)重,這些物質(zhì)都能較好的吸收紅外輻射,從而導(dǎo)致城市氣溫不斷攀升。
三、園林綠化對降低熱島效應(yīng)的作用
(一)蒸騰降溫增濕作用
進(jìn)行園林綠化時(shí),通常會大面積栽植植物,這些植物的根部在土壤水分充足時(shí),會吸收水分,并通過光合作用,將其葉部的水分蒸發(fā)出去,最終散發(fā)到空氣中,這樣的過程可以很好的降低空氣的溫度,同時(shí)增加空氣濕度。并且植物的光合作用進(jìn)行時(shí),可以大量吸收空氣中的二氧化碳和硫化物等導(dǎo)致大氣污染的物質(zhì),進(jìn)而有效的抑制溫室效應(yīng)。除了光合作用帶來的直接好處,植物還可以被利用來吸收大氣中的粉塵,減少引起空氣升溫的顆粒物的含量。當(dāng)然,在城市綠化植物中,不同植物改變環(huán)境的作用也是不同的,其中喬木具有相對較強(qiáng)的改善功能,所以在園林綠化過程中應(yīng)以喬木為綠化主體。
(二)熱量平衡效應(yīng)
有效的綠化管理,可以使植物對輻射進(jìn)行遮擋,進(jìn)而減少太陽對城市地面與違筑物的輻射,在這個(gè)過程中綠化區(qū)可以使輻射平衡減少,而且輻射平衡主要用于地面水分蒸發(fā)和植物蒸騰作用。在城市活動(dòng)當(dāng)中,如果該地區(qū)缺少有效的綠化,那么該區(qū)域就會接受較多來自太陽的輻射,又加之地面多是黑色柏油、水泥馬路和廣場,不利于反射,故輻射平衡較大。而且城市柏油路都是相對干燥的,蒸發(fā)耗熱也很小,大量的熱能必然消耗于亂流熱量交換,故氣溫升高快,白天溫度高,晚上降溫強(qiáng)烈,氣溫日變幅較大。
(三)綠地林分密度對熱島效應(yīng)的影響
園林綠化區(qū)可以實(shí)現(xiàn)對地表溫度的控制.通過一定密度的園林植物來降低地表溫度。通過分析表明:綠地內(nèi)林分密度與熱島強(qiáng)度之間,具有負(fù)相關(guān)的回歸關(guān)系,這也就是說在增加園林植物密度的過程中,也同時(shí)可以很好的降低地表溫度。當(dāng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的植物密度到達(dá)一定比例的時(shí)候,城區(qū)地表溫度與郊區(qū)地表溫度大致相當(dāng),從而形成了以綠地為中心的低溫涼島區(qū)。
(四)改善熱島效應(yīng)
綠化植物可以在城市和園林之間形成內(nèi)循環(huán),園林綠化的建設(shè)從很大程度上降低了周圍區(qū)域的溫度,熱島效應(yīng)多出現(xiàn)在城市人口較為密集的地區(qū),導(dǎo)致周圍區(qū)域氣溫上升,通過綠化建設(shè),就會減弱園林區(qū)上空的氣壓,而人口密集的城市上空氣壓相對較大,這樣一來,通過氣壓的變化,就形成了一個(gè)有效的循環(huán),使熱島效應(yīng)得到了有效改觀。
四、小結(jié)
城市園林綠化能夠有效改善城市下墊面熱特性,是消除熱島效應(yīng)的最切實(shí)的措施,在當(dāng)前城市可用綠化面積不斷減小的情況下,園林管理部門要應(yīng)地制宜,采用多種綠化方式相結(jié)合的辦法,盡量消除裸地,建立起以綠色植物為隔離帶的地區(qū)組團(tuán)布局,使園林綠化發(fā)揮出更好的社會綜合效益。endprint