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- 简答题论述城市热岛效应主要形成条件和过程，并提出减弱该效应的建议和措施。
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城市热岛效应：城市气温比其四周郊区高，在气温的空间分布上，形成等温线呈闭合状态的高温区，形成城市热岛。
城市热岛效应的主要形成机制：城市热岛的主要形成机制热量平衡是城市热岛形成的能量基础，城市化改变了下垫面的性质和结构，增加了人为热，从而影响城市热量平衡。研究认为，城市热量平衡各因素变化与下列因子有关。
1）城市下垫面性质的改变。城市下垫面（地面、屋顶面等）多为水泥、柏油路面、混泥土等硬质铺砌，绿地和水面相对较少，而郊区则农田密布，城乡下垫面性质的差异十分明显。城市下垫面颜色较深，对太阳辐射的反射率比郊区绿地小（即吸收率比郊区绿地大），加上其热容量和导热率也要比郊区绿地大，所以在相同的太阳辐射条件下，城市下垫面能吸收更多的热量。另外，城市由于参差不齐的建筑物，使城市的墙壁与墙壁、墙壁与地面之间进行多次反复吸收，这为城市“热岛”的形成奠定了能量基础。
2）人为热和大气污染。城市人为热也就是人类活动产生的废热，主要来自机动车辆、工厂车间、空调运转、居民烹饪及建筑物向外散发的热量等，对城市热岛的形成起十分重要的作用。人为热排放对城市“热岛”的影响具有双重作用：一方面，直接增加了城市的热量，特别是在夏季和冬季；另一方面，城市人为热排放的同时，也大量排放煤灰、粉尘及各种污染气体，其中较多的是CO2、N2O、H2O、CH4、CFC等温室气体，形成覆盖在城市上空的“尘罩”与“气罩”，加重了城市热岛的强度。
3）城市规模、形状和所处的地理位置 城市建成率（built-up ratio）、几何形状与热岛强度存在明显的相关关系。如果街道走向设计或几何形状不合理，则密不通风，风速小热量不易散发，温室气体也难于迅速扩散，导致局部气温过高。即使是1000人的小城镇也能在长时间温度记录中观测到热岛效应的存在，城市人口越多，规模越大，热岛效应越明显。城市地貌也是引起城市热岛的主要因素。如广州市地处低纬度，高温、多雨、湿度大；风向以北和北东及东和东南方向为主，具有通风不良和静风频率高、近地层的逆温频率高、热岛效应强等特点，而重庆市周围高山环绕，长江与嘉陵江交汇于市中心，冬季云多，阴雨天多，太阳直接辐射大为减弱，因而热岛强度没有那么大。研究还认为，沿海城市与内陆城市的热岛特征在以下几个方面存在差异：
①沿海城市日平均最大热岛强度的增加速率要比内陆城市为慢；
②沿海港口城 市的热岛强度出现一个显著的年际循环变化，而内陆城市的则不明显；
③某些气象因子变量对日最大热岛强度的控制作用在不同的沿海港口城市具有相似性。
4）其他因素。除了城市本身的内部原因以外，还需要外部的气象条件配合，如气压场必须稳定，气压梯度小，静风或微风；天气晴朗少云或无云，大气层结构稳定，无自动对流上升运动等。我国大部分地区夏季受副热带高气压控制，以下沉气流为主，多静风天气，近地面热量不易散发，进一步加剧了城市热岛效应。总之，热岛的形成除区域气候条件外，主要与城市化程度、人口密度、下垫面性质改变以及大气中污染物浓度增加有密切关系，并且这些影响因子以一种及其复杂的方式相互作用于城市气候。
建议和对策：
1）减少人为热排放。减少城市人为热和大气污染物的排放，避免大量使用煤炭、燃油等，尽可能开发使用太阳能、风能等可再生的绿色能源；同时，大力推广集中供热，提高能源利用效率，尤其是交通 运输、工业生产的能源利用效率，尽量减少人为热和温室气体的排放。
2）科学合理规划城市。城市热岛与建筑物密度呈正相关，跟风速大小呈负相关，所以在进行城市规划或改造过程中，改变建筑空间布局，严格控制建筑密度，安排合理的建筑间距，避免市区内建筑呈团块 状分布。根据城市常年气象条件，布局道路系统 加快市区与郊区的空气流通。工业区应尽量安排在城市盛行风的下风向，尽量减少它对城市热环境的不利影响。
3）建设绿色屋顶。绿色屋顶改变了建筑的习性，其结构不易产生极高的温度。主要是由于通过建造绿色屋顶，太阳辐射、外部温度、相对湿度以及风速等都会降低，而且植物通过生物代谢过程可以吸收大量的太阳能。在屋顶植被吸收的热量中，其中有27%用于反射，60%被植物和土壤吸收，13%被传输到土壤中了。绿色屋顶可以大大降低房屋能耗，仅树木阴影可以减少降温能耗的10%～50%。
4）采用高反射率的地表材料。采用高反射率的地表材料是减轻城市热岛直接而又廉价的方法。利用该方法结合种植树木等，可以有效地降低市中心温度，减少能量消耗，降低烟雾形成，提高城市空气质量。
5）增加城市绿地、水体城市绿地、水体具有“冷岛效应（park cool island effect）”。白天，树木通过阴影和蒸发交互作用降低气温；夜晚，地表几何结构和公园湿度能控制地表降温。但公园对气温的影响是有限的，一般局限在大约一个公园的宽度范围。 关注下方微信公众号，在线模考后查看
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