试论城市与气候.docx

试论城市与气候论文关键词城市 气候 城市污染 水生态 循环利用 论文摘要从城市气候的定义出发，根据发展得出城市化率的概念，进一步城市化的负面效应，从而论证城市化对气候的影响，最终得出城市化要有适宜的发展速度和城市化率水平，不能一味地与西方国家相比。 一、城市与气候的形成及其定义 （一）城市的形成 “城市”的提法本身就包含了两方面的含义：“城”为地域的概念，即的集聚地；“市”为商业的概念，即商品交换的场所。而最早的“城市”（实际应为我们现在“城镇”）就是因商品交换集聚人群后而形成的。城市是人类文明的主要组成部分，城市也是伴随人类文明与进步发展起来的。农耕时代，人类开始定居；伴随业的发展，城市崛起和城市文明开始。其实农耕时代，城市就出现了，但作用是军事防御和举行祭祀仪式，并不具有生产功能，只是个消费中心。那时、城市的规模很小，因为周围的提供的余粮不多。每个城市和它控制的农村，构成一个小单位，相对封闭，自给自足。真正意义上的城市是工商业发展的产物。如13世纪的地中海岸，米兰、威尼斯、巴黎等，都是重要的商业和贸易中心；其中威尼斯在繁盛时期，人口超过20万。革命之后，城市化进程大大加快了，由于农民不断涌向新的工业中心，城市获得了前所未有的发展。到第一次世界大战前夕，英、美、德与法国等西方国家，绝大多数人口，都已生活在城市里。这不仅是富足的标志，而且是文明的象征。 （二）城市的定义 一般而言，人口较稠密、比较发达的地区称为“城市”，一般包括了住宅区、工业区和商业区并且具备行政管辖功能。城市的行政管辖功能可能涉及较其本身更广泛的区域。城市中有楼房、商店、医院、学校、街道和公园等服务设施。 （三）气候的定义 “气候”是地球上某一地区多年时段大气的一般状态，是该时段各种天气过程的综合表现；时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上。气候以冷、暖、干、湿等特征来衡量，通常由某一时期的平均值和离差值表征。气象要素(温度、降水、风等)的各种量(均值、极值 、概率等)是表述气候的基本依据。气候与人类社会有密切关系，许多国家很早就有关于气候现象的记载。中国古代有关气候知识的积累与发展是与生产紧密联系的，早在商代甲骨文中就有关于风、云、雨、雪等天气现象的记载。我国一直处于世界领先地位，春秋时代用圭表测日影以确定季节，秦汉时期就有二十四节气、七十二候的完整记载。气候一词源自古希腊文，意为倾斜，指各地气候的冷暖同太阳光线的倾斜程度有关。 （四）气候分类 按水平尺度大小，气候可分为大气候、中气候与小气候。大气候是指全球性和大区域的气候，如：热带雨林气候、地中海型气候、极地气候、高原气候等；中气候是指较小自然区域的气候，如：森林气候、城市气候、山地气候以及湖泊气候等；小气候是指更小范围的气候，如：贴地气层和小范围特殊地形下的气候(如一个山头或一个谷地)。 二、城市化 中国的城市为行政建制，不能完全反应城市化与一个地区的工业化发展水平；中国大陆的城市作为行政建制分为直辖市、省辖市(地级市与副省级城市)和县级市，反应一个城市的工业化水平的主要指数有非农业人口占总人口的比例、人均GDP水平和非农业GDP占GDP总量的比例。 （一）城市类型 城市包括有城市规模、城市功能、城市布局和城市，而这几方面所发生的变化，都必然地会对城市的商业活动带来影响，促使其发生相应的变革。城市对城市作了不同能级的分类，如小城市、中等城市、大城市、国际化大都市、世界城市等，对城市能级分类的一个标准是人口的规模，中国根据市区非农业人口的数量把城市分为四等：人口少于20万的为小城市，20万至50万人口的为中等城市，50万人口以上的为大城市，其中又把人口达100万以上的大城市称为特大型城市。 按城市综合经济实力和世界城市发展的来看，城市分为集市型、功能型、综合性、城市群等类别，这些类别也是城市发展的各个阶段的不同特点。任何城市都必须经过集市型阶段。 （二）城市化率 城市化率是城市占全部行政区数量的比例。城市化是指乡镇村庄具有了城市的特点与功能，转变为城市的过程。城市化的进程是随着工业化而加速的，它以土地功能的转化为前提，同时减少了植被、消费了各种矿产资源，破坏了原来大自然的生态调节结构与功能。在1800年全世界人口只有9.6亿,城市人口占总人口的2.5%,几乎可以忽略不计。到了2000年世界人口上升到60亿,城市人口的比重增加到30%以上,很多发达国家的城市人口甚至超过总人口的2/3,而且城市化的势头方兴未艾。估计到了2100年,发展中国家的城市人口的比例将会达到现在发达国家的水平,即城市人口占世界人口的2/3。我国1990年城市化率18.9、2001年为37.7、2004年为41.2、2010年达45、2020年达60。不仅如此,乡村的生活方式也在迅速城市化,故城市化的浪潮不限于城市,而是遍及全世界,是未来问题和研究人类同天气气候与水的关系的重点。 三、城市的负面效应 （一）资源的消费 工业时代城市具有无比的重要性,现代城市不但是人们的聚居中心,而且也是消费中心,生产中心,污染中心,物资交流中心。城市人口密集，物资消费比一般乡村要高的得多，各种资源消费占居首位。 （二）城市污染 工业生产主要是化学产业,甚至农业也大量使用化肥、农膜与农。这就极大地污染恶化了水源与大气层,使其物理化学性质发生根本性变化。在市区集中排放着大量污染物,如污染、医疗污染、印刷污染、化工污染、冶金污染、污染、制造污染、生活污水等，加上自然植被遭到人为改变,因此城市就是人类影响自然的前锋地区。研究人类对自然的影响，尤其是气候变化规律，城市最有代表性、也有最关键的意义。 （三）对周边地区的影响 城市依存于周边地区的资源供应，因此，它左右着周边地区的生态平衡，周边地区的气象要素不同程度的受它影响。自从工业迅速发展以来,天气气候与水文现象的人为因素逐渐强化。城市工业使用化石与机器,有力地推动了生产力的发展。从此人类不再完全听命自然,而开始有了自己的主动权。然而,生产的发展不可能不影响自然界,这个影响首先原于化石能（煤、石油、天然气）加速消耗所产生的严重后果。化石能源供不应求发出了了自然资源危机信号,而化石能源燃烧排放大量二氧化碳等温室气体是全球性的大气污染的灾害性的结果,把全球变暖变成科学的热门课题，都反映着自然界的物质与能量平衡因人类滥用资源而受到了严重的影响。 能量收支失调在现代最突出地表现在大气中温室气体浓度上升所引起的全球增温;而自然界的物质平衡受到影响,主要表现为资源匮乏,污染物的增加与现代水荒问题,这两者都具有恶性发展趋势,可能引发全球性灾变,因而得到社会各界与科学界的高度重视。 全球增温实际上是人为提高大气的能量水平。应当认为,人们利用化石能极为粗放,低效多耗,导致能源匮乏,而燃烧过程中放出的二氧化碳等温室气体数量很大,却未经处理地排入大气。自然植被通过光合作用大量吸取二氧化碳是大气中二氧化碳的主要支出之一,而人类又大量破坏植被,大气中二氧化碳的收入猛增而支出剧减,所以温室气体的浓度与温室效应有增无减,是全球增温的气候变化的原因。 （四）热岛效应 有些学者对此提出质疑,他们认为,全球增暖可能是城市热岛的影响。由于城市与物密集,耗能很多,故城市的温度高于,在温度较低的广大农村“海洋”,城市犹如在大海中的点点星星的暖和的岛屿, 故叫城市热岛。原来全部气象站在初建时都位于乡村,但由于城市范围迅速扩大,气象站的也就由乡村变成城市,在城市热岛影响下,所测定的温度也就上升了,所以这种升温不过是城市热岛的影响,未必就能代表大气真正的温度。 城市热岛具有相当的强度,如上海城市热岛的强度在冬季达到6.8, 在夏季达到4.8。高纬度地区则达到10以上。但是这个质疑并不具备实际意义,因为城市热岛实际上就是全球增温的组成部分。特别是在当前城市化的浪潮中,小城市纷纷扩大成中、大城市,而大量的小城市正在迅速涌现。许多城市联成了城市带。在城市带里热岛已经扩大成区域规模的大气热源,故全球升温理应当有城市热岛所占的比例。 全球增温会引起热性灾害(热害,暴雨,台风等)的增加与冷性灾害(寒潮,冷害,霜冻等)的减少。近年来不少城市出现破纪录的高温,例如,北京北面的避暑胜地,承德与朝阳在2000年7月14日都出现43.3的高温。纬度在齐齐哈尔以北的巴黎1998年出现39的高温，类似极端气象事件报道年年出现,呈现有增无减的趋势,有人认为热害的增加有全球增温的影响,是有道理的。 有人认为全球增温未必就是坏事,因为有些地区气候恶化了,而有些地区气候优化了。其实这两者是不能抵消的。因为气候恶化的是现在的发达地区,而优化的是高纬度人烟稀少地区。生产带的长途转移是要大量与长期经营才能见效的,后果绝不会得失相当。 （五）对水环境的影响 城市化对水资源也有严重影响。应当注意,现代水荒正是在雨水不多地区的城市里首先涌现。其关键在于市区范围内所能得到的自然降水远远少于城市的实际需水量。可以说,现代水荒就是城市水荒的扩大化。城市绿化过度依靠地下水，绿化品种单调、过度依赖浇水却无保水措施；人工修剪过勤、减少了净化功能、增加了蒸发失水；像桑那浴、景观喷泉、洗车、滑冰（雪）等现代生活方式用水，生活水平的提高增加的消耗用水。过多的修建高速公路、国道、省道等路网，以及城市化比例的提高、城区地面硬化等，使得地下水补给地表面积大大减少，影响地下水的补给。房地产开发热中过分追求生活质量、造成铺张浪费。2001年中国人均居住面积21.4m2，仍然呈现追求大面积、高标准、豪华型、宽敞停车位与娱乐设施配套齐全的时尚；高标准住宅、写字楼、公寓、别墅规模数量有失控趋势。中国1999年楼房空置率为16.31、2000年为21.5、2001年为27.1、2002年为29.8、2003年为31.2、2004年为37.2，国际通行的标准是10的楼房空置率，中国正处于房地产开发旺盛期，楼房空置率在1520尚属正常，但自2000年开始一路攀升至37.2、还继续上扬就很不正常了。而且还需要进行装修，中国有大中型装修建材企业8000多家，但年产量过5000t的不足10，大多规模小、投资有限、分散、产品质量差，这就是说，城市化发展导致资源消耗和水环境污染日趋严重。 假设城市人口密度为每平方公里3万人,降水1000毫米,那么人均降水量约33立方米。如果达到人均400立方米的低供水指标,则至少需要13平方公里的雨水才能满足1平方公里人口的水分需要。那么除了自己的1平方公里的雨水滴水不漏地供给使用外,至少还需要另外12平方公里的全部雨水输进市内。何况从外地调进市区的水分主要只能是径流,而且径流在雨水中所占的比例(径流系数)是十分有限的。像我国华北这样雨水不多的地方径流系数约为20%,也即只有雨量中的1/5才能输进市区。在上面假定的条件下,1平方公里的市区需要60平方公里的径流补充才能满足城市水分需要。如果遇到干旱少雨的年份,径流系数还要大幅度减少。因此,城市的涌现改变了“一方水土养一方人”的水分平衡状态。这就是现代水荒首先出现在雨水不多地区(如我国的华北地区)的城市里,再由城市向农村扩大的最主要的原因。 更加严重的是,城市既要供水,还需要排水。而排出的水都是经过使用而受到污染的水，即城市污染。其结果,水环境恶化,水资源失去使用价值，有水等于无水,甚至比无水更加严重,水生态失去平衡，这又使现代水危机雪上加霜。 据专家计算：目前，中国有15个省、自治区、直辖市的人均水资源量低于严重缺水线1700m3，7个省、区的人均水资源量低于生存起码线1000m3。中国缺水、世界也如此，死海五十年代水深70米、现在还有46米，水面缩小了1/3；再过五十年死海将干涸。 四、城市与气候的联系 应当认为,全球增温与现代水荒是相互联系、互相增强的,温度越高, 蒸发越大,需水越多,水荒的影响也就加强。世界地图上的沙漠带主要位于副热带降水不多的陆地,就是高温与缺水共同影响的结果。这种情况也在城市得到突出的表现。城市化加剧了气候恶化现象，就是因为消费了更多的粮食、林木、建材等资源，破坏了生态平衡，造成水污染、水资源短缺、林草面积锐减、土地荒漠化、它们相互作用后进而气候变异，今年初我国南方普遍遭遇50年一遇的寒冷暴雪，极端气象事件频繁发生、疾病传染等。 据中国气候变化评估报告预测：未来50年中国气温上升23，2020年上升1.32.1，2030年上升1.52.8。中国“北旱南涝”气候趋势严重，粮食安全问题不容乐观。2030年中国种植业生产能力下降510，2050年粮食产量下降37，水资源日趋短缺。中国大多数河流开发利用超过国际用水警戒线，生态用水被挤占，导致河流断流、湖泊萎缩、湿地干涸、水资源短缺、水污染、物种减少，土地荒漠化，水土流失、气候变异，疾病蔓延，水源涵养能力下降，失去地球“肺肾”功能。 所有这些，就是片面强调城市化、发展生产不注重保护水生态环境、没有发展与保护好水生态环境的结果；它敲响了人类保护水生态环境、发展水生态生产力的警钟！过分追求城市化率，造成资源的综合消耗和环境污染。据专家测算：城市化率每提高1个百分点，资源消耗率则上升1530个百分点，污染物排放率则