【摘要】影響城市氣候變化的溫室氣體有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等。大量溫室氣體的存在，使城市的熱島效應更加顯著。

　　【關鍵詞】城市熱島效應 成因 改善策略

　　一、 城市熱島效應及其危害

　　城市熱島效應也稱“大氣熱污染現象”,是指當城市發展到一定規模，由于城市下墊面性質的改變、大氣污染以及人工廢熱的排放等因素使城市溫度明顯高于郊區，形成類似高溫孤島的現象[1]。在氣象學上，近地面大氣等溫線圖上，郊外的廣闊地區氣溫變化很小，如同一個平靜的海面，而城區則是一個明顯的高溫區，如同突出海面的島嶼，由于這種島嶼代表著高溫的城市區域，所以就被形象地稱為城市熱島。可見，城市熱島反映的是一個溫差的概念，只要城市與郊區有明顯的溫差，就可以說存在了城市熱島。全球城市只占據地球1%的土地面積，但卻是導致氣候變化的重要因素。目前，全球大約50%的人口居住在城市里，城市消耗了全球大約75%的能源，產生了80%的溫室氣體排放量，城市中排放的二氧化碳占全世界排放總量75%以上。據預測，到2025年，全球60%的人口將居住在城市里[2]。隨著世界各地城市的發展和人口的稠密化，“城市熱島效應”變得日益突出。 熱島效應已成為城市氣候最明顯的特征之一。

　　快速城市化和人口急劇膨脹產生的熱島效應,強烈影響著城市居民生活、工作的舒適度，是一種環境惡化的表現。它不僅造成城市上空污染物質的聚集;還使城市地面散發的熱氣形成近地面暖氣團，將城市煙塵罩在下面不得流通,形成對人體有害的煙塵污染,導致咽炎、氣管炎等呼吸道疾病;產生城區降雨量的減少等各種環境問題;導致城市區域內動植物行為特征的改變;同時對居民生活和消費也構成影響。 原則上，一年四季都可能出現城市熱島效應。但是，人們感受最強烈的主要是夏季高溫天氣下的熱島效應。熱島效應使夏季城市的更加悶熱，為了降低室內氣溫和使室內空氣流通，人們大量使用空調、電扇等電器，不僅加劇供電緊張，還增加居民的生活負擔。美國的洛杉礬市，幾十年來城鄉溫差增加了2.8℃，全市因空調降溫多耗10億瓦電能，每小時約合15萬美元。據此推算全美國夏季因熱島效應每小時多耗空調電費數達百萬美元之巨。近年來，隨著城市建設的高速發展，我國城市熱島效應也變得越來越明顯，引起人們越來越多的關注。

　　二、城市熱島效應的成因。

　　全球變暖的氣候條件是造成城市熱島效應的外部因素，而城市化才是熱島形成的內因。一般認為城市熱島效應是由以下三個原因造成的：

　　第一，城市下墊面的特殊性。城市內有大量的人工構筑物，如混凝土、柏油路面，各種建筑墻面等，改變了下墊面的熱力屬性，這些人工構筑物吸熱快而熱容量小。白天，在相同的太陽輻射條件下，它們對太陽光的吸收率比自然下墊面(綠地、水面等)高，升溫快，因而其表面溫度明顯高于自然下墊面。如夏天里，草坪溫度32℃、樹冠溫度30℃的時候，水泥地面的溫度可以達到57℃，柏油馬路的溫度更高達63℃，這樣的下墊面強烈地吸收太陽輻射能量，然后再將其中的大部分以輻射的方式傳送給大氣，使空氣得到過多的熱量，氣溫急劇升高;到了晚上，大氣又發揮其保溫的效應，使得城市與郊區的溫差更加明顯。

　　上圖為2006年6月15日,重慶沙坪壩，天氣多云間晴。9: 00開始每隔兩小時測試一次數據，共記錄6次數據,測試期間大氣最高溫度39·8℃，此圖為采用六個不同屬性下墊面的測點地表溫度對比分析圖。可以看出,塑膠地面對太陽輻射的影響反應最快且最劇烈,地表溫度最高。其余各材質的下墊面,都有明顯的延遲作用。水體的熱容量大,蓄熱效果好,測試期間溫度波動小于3℃,并且平均溫度也明顯低于塑膠地面。對太陽輻射影響反應由弱到強依次是:水體、草地、泥地、混凝土、地磚、塑膠地面。蓄熱效果從弱到強剛好相反[3]。

　　第二是自然大氣的成分組成改變。正常的空氣中含21%氧氣和78%氮氣,還有1%是其他物質。而城市中由于大量的機動車、工業生產以及居民生活等人為因素的影響，城區大氣中CO、SO2、NOx等有毒氣體濃度大，總懸浮顆粒物密集，溫室氣體的含量高。其中對城市熱島效應影響最顯著的是城市大氣總懸浮顆粒物與溫室氣體的影響。

　　總懸浮顆粒物是指懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑在0~100μm的固體顆粒物(Particles)和液體小滴(Droplets)，包括PM10(粒徑范圍在0~10μm)和PM2.5(粒徑范圍在10~100μm)。研究認為，總懸浮顆粒物(Total Suspended Particles，TSP)在城市熱島效應中起重要的作用。總懸浮顆粒物加劇城市熱島強度，降低晝夜間溫度波動幅度，使城市大氣增溫、改變大氣的穩定性及垂直運動，影響大范圍內的大氣環流和水文循環[4]，促進溫室效應的形成。