热岛:被夸大了的城市效应
“那时的路是非常非常好的一条绿化带,两边都是大树,非常遮荫。”
当说起二十来年前的中关村南大街时,中国科学院大气物理研究所的研究员胡非感慨万千。
那是他大学时经常骑车经过的一条路,但是这条路随着中关村的迅速发展,被彻底改变了,“后来树都砍了,路也重修了,现在变得又喧闹又燥热。”
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中关村南大街的新旧对比(左为旧时的路)
二十多年来,中关村迅速发展,成为仅次于美国硅谷的世界第二大高科技园区。被誉为“中国的硅谷”的中关村只留下了三三两两的树木,路中央和路边的绿地几乎都被削减成只有一米多宽的灌木隔离带。更多的土地被用来盖了楼房和扩建马路。
这些变化并不仅仅只发生在这条路上。从上个世纪后期以来,全国大力发展经济建设,绿地面积大幅减少。直至近几年来由于全球变暖的进程加剧以及空气污染日益严重,人们才又开始注重保护绿地和水体。但长期对自然生态的破坏所造成的影响并不可能通过仅仅几年的努力就得到根本好转。
这些影响中就有城市热岛效应。
城市人类活动造成热岛效应
简单来说,城市热岛就是城市的温度比周围郊区的温度高的现象。胡非说,只要是城市,几乎都有热岛现象,“当城市达到一定规模后,都会维持比周边更高的温度。这个现象古已有之,只是现在更明显了。”由于城市人口密集,工厂及车辆不断排出热量,居民生活用能也大量释放(如空调、冰箱排出的热气),加上城市里密集的建筑物和柏油路吸收大量热量,以及风的流动被高楼大厦所阻挡这些原因,城市的温度总会高于周边的郊区。一般的温差在1℃左右,在比较严重的城市会达到好几度。裸地、植被和水体的减少也会使得城市缓解热岛效应的能力被削弱。“造成热岛的原因广义地讲就是城市人类活动。”胡非总结道。
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城市里的空调在夏天释放大量热量(来源:新闻晨报)
他表示衡量城市热岛并没有一个明确的指标,诸如城区温度超过郊区温度多少度就是热岛,而只要城市的温度在较长的一段时间内持续高于周边地区,就可以认为有热岛现象。“就像海上的岛一样,并不是说要高出水面多少米才算岛,只要比水面高就可以叫做岛。”
热岛效应的存在会对天气和气候造成一些影响。“但那只是很柔和的调节”,胡非说,“科学很讲究临界点的思维,比如温度在34℃-35℃的时候人们还觉得没什么,但热岛效应加上了一两度后,温度到了36-37℃,人们就觉得比较难受了。除此之外,那么点温度在城市范围内不会造成太大影响。”
曾有数据资料显示,城市热岛造成的上升气流会给城市带来更多降水。但已有科学家提出,热岛效应对降水的干扰是双面的。一方面,城市的热气可能会扰动城市上空的积雨云,使其带来降水;另一方面,城市的热气也可能把云的底部烘干,或是使得云可以容纳更多水汽,从而导致本来要下雨的云却没有下雨。
城市热岛是否能身负重责
2004年夏天各大媒体曾报道了广东一场罕见的酷热天气。根据广东省、市各级气象台的监测,当年6月27日开始在全省出现了高温酷热天气,持续天数刷新了历史记录,成为该省有气象记录的历史最热时期。当时有人分析认为,珠三角地区集中出现大范围超历史记录的高温天气与城市热岛效应密切相关。
胡非却对热岛效应与天气剧烈变化之间是否存在足够大的关系持怀疑态度。他认为热岛是一个很弱的现象,和许多剧烈的天气现象并没有必然联系。“天气在运动过程中有一些变化是很正常的。有人说天气是一个顽皮的孩子,有时这样,有时那样。如果只是偶尔一次这样还不足以说明问题。”
“但当天气处在临界点的时候,热岛效应可能会起到推波助澜的作用”,胡非说,“热岛效应在这些关键时候才会起作用。”
他认为人们对于热岛效应的反应有些过大。“城市热岛的模型是在空气完全静止的情况下才会实现的。”但实际上我们身处的是一个开放的、动态的系统,有来自不同方向的风和气流,有无数的因素在对天气和气候共同起着作用,热岛效应只是其中一个很弱的因素,“通常情况下大气运动要比热岛效应的环流效果强得多。”
因此热岛效应是否能担负起这些天气现象还无法确定。“世界上这么多的城市一起放出热量,还带出一些污染物,这当然会对气候的变化有一些影响。但要说这个影响有多大,这是一个复杂的问题。在全球气候变化中是否有热岛效应的贡献,这还不好说。实际上,空气污染、噪音污染等的影响要比热岛效应的严重得多。”
热岛效应:城市化进程中的代价
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中国科学院大气物理研究所研究员胡非(摄/詹璐)
胡非将抑制热岛效应的对策总结为两个方面:减少发热的,增加降温的。前者是要控制人口和建筑密度,减少排放,提倡健康的生活方式;后者是要保护和增加城市的绿地和水体,合理规划城区,加强城市通风。
热岛效应只能抑制,不可能被消灭,胡非说,“除非人类回到原始社会去。”这是城市化进程中人类所必须付出的代价。
(记者:詹璐)
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