第十二课 谁让城市“发烧了”
第十二课 谁让城市“发烧了”
城市,是人类生活最集中的地区,同时也是人类环境的集中空间。上面的图是夏日午后城市及郊区的气温曲线图,从图中我们可以清晰地看出,以城市为中心向郊区扩展,夏日午后的气温是逐渐降低的,郊区气温变化很小,而城区则是一个高温区,就像突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表高温的城市区域,故称“城市热岛”。
城市热岛,顾名思义,就是在城市中的气温要高于城市的周边地区。热岛是对城市中心地区气温偏高的形象比喻。但是,这其实是一种热污染,是现代大城市的一种环境污染的现象,它和其他污染一样,危害地球环境和人类的健康。
但是,也许你要问了,城市与郊区有可能在同一个水平面上,温差真的会如此之大吗?
城市“发烧”的原因
首先是由于城市地面特性的原因。我们大多都是生活在现代化大都市的中学生,我们知道,城市内有大量的人工建造物,如混凝土、柏油路面、各种建筑墙面等,从而改变了地面的热力属性,这些人工建造物吸热快而热容量小。也就是说,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然地面(如绿地或者水面等)要升温快,因而其表面温度明显高于自然地面。因为,郊区的地表是由植被和土壤组成的,所以,两者即使是在一个水平面上,热量平衡特征也会存在显著的差别。
另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料,每天都在向外排放大量的热量。此外,城市中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展,城市人口的增加,城市中的建筑、广场和道路等大量增加,绿地、水体等却相应减少,所以,缓解热岛效应的能力被削弱。
除此之外,还有一个重要的原因,也许聪明的你已经想到了。没错!就是我们之前所讲的二氧化碳带来的温室效应。城市中的机动车、工业生产以及居民生活,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收地面热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步升温。
同时,城市热岛效应与城市规模、人口密度、建筑密度、城市布局、附近的自然景观及环境的类型有关。城市人口密度大、建筑密度大、人为排热多的地区,就容易形成热岛效应。
城市热岛的危害
生活在城市这座“孤岛“上的我们,不仅因为高温而难耐,更重要的是,热岛效应的危害真的很大!
由于热岛中心区域近地面气温高,大气做上升运动,与周围地区形成气压差,周围地区近地面大气向中心区辐合,从而在城市中心区域形成一个低压旋涡,结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集,危害人们的身体健康甚至生命。
一方面,大量污染物在热岛中心聚集,浓度剧增,直接刺激人们的呼吸道黏膜,轻者引起咳嗽流涕,重者会诱发呼吸系统疾病,尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病,死亡率高,如英国伦敦在1952年12月份,4000余人因为这个原因死亡。
另一方面,大气污染物还会刺激皮肤,导致皮炎,甚而引起皮肤癌。有的物质,如铬等,若进入眼内会刺激结膜,引起炎症,重者可导致失明。汞的含量较多,可损害人的肾脏,引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。
同时,热岛效应不仅伤害人们的身体健康,长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病反复发作等,给城市人们的工作和生活带来说不尽的烦恼。
在中国,素有“火炉城市”之称的南京、武汉、重庆等许多大城市在发展中都不同程度地出现了以上这些现象,所以,城市热岛效应已成为城市发展中应正确面对、亟待解决的问题。
如何给城市“退烧”?
由于大气污染在城市热岛效应中起着相当复杂而特殊的作用。来自工业生产、交通运输以及日常生活中的大气污染物在城区浓度特别大,它像一张厚厚的毯子覆盖在城市上方。所以,要减少热岛效应,得从城市气象规划设计出发。
要保护并增大城区的绿地面积,因为城区的绿地对减弱城市热岛效应起着十分可观的作用。研究表明:城市绿化覆盖率与热岛强度成反比,绿化覆盖率越高,则热岛强度越低,当覆盖率大于30%后,热岛效应得到明显的削弱;覆盖率大于50%,绿地对热岛的削减作用极其明显。规模大于3公顷且绿化覆盖率达到60%以上的集中绿地,基本上与郊区自然地面的温度相当,即消除了热岛现象,在城市中形成了以绿地为中心的低温区域,给人们户外游憩活动提供了优良环境。
除了绿地能够有效缓解城市热岛效应之外,水面、风等也是缓解城市热岛效应的有效因素。水的热容量大,在吸收相同热量的情况下,升温值最小,表现出比其他地面的温度低;水面蒸发吸热,也可降低水体的温度。风能带走城市中的热量,也可以在一定程度上缓解城市热岛效应。因此在城市建造规划时,要结合当地的风向,建设成为便于空气流通的模式;同时,最好将一些单位的高院墙拆掉,建成栅栏式,增加空气流通。
城市热岛强度随着城市发展而加强,因此在控制城市发展的同时,要控制城市人口密度、建造物密度。因为人口高密度区也是建造物高密度区和能量高消耗区,常形成气温的高值区。
作为中学生,我们可以做些力所能及的事情,比如多种树种花,不仅可以美化环境,更可以在生活的一点一滴中减少城市热岛效应,何乐而不为呢?
(执笔刘彧)
结束语
也许当你翻开这单元的时候,是带着极大的疑问和兴趣开始阅读的,但是现在的你可能突然觉得这个世界并不是你曾设想的那样完美了,由于人类自身欲望的扩张,损毁了我们自己美丽的家园,而我们自己也有可能被自己的贪婪所吞噬。
如果你有了这种紧张的情绪,或者已经开始有了某种危机的意识,那么你是真正用心读完了上面的几课内容。但是不要太过于担心,因为一切还没有到无可挽回的地步,我们所能够做的还有很多很多。
要真正践行“低碳”,那么就要从生活中的每一个点滴细节做起,实现低碳化生活。低碳生活,听起来可能很新鲜,也很时尚,但是要把低碳的理念彻底融入我们的生活,尤其是对于我们中学生来说,都不是一蹴而就的,需要从我们的意识深处一点一滴的矫正不低碳的生活方式。
低碳的生活对于我们的身心有极大的益处,而做到这一点,则要靠简单的生活和养生之道,最根本的低碳理念其实就是要真正做到节约的生活,节约不是吝啬、不是对自己苛刻,它是最小化我们生活中不必要的浪费,最大化实现低碳化生活的出发点。
也许你看了这么多,还不知道自己真正可以做些什么有益于社会的事情。别着急,这些都会在下学期的课本里一一为你解答。为了更加满足你的求知欲和好奇心,下学期还将介绍低碳在出行方式上的应用,低碳交通也是在大都市生活的人们需要了解的基本常识,因为汽车尾气也是低碳生活的一大杀手。
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