改善上海城市热岛效应的对策研究

究平(所,海)摘要从城市热岛概念入手探讨城市热岛效应的成因着重探明上海城市热岛的表现特征以及对上海候和居民生活带来的影响从生态角度详细分析了绿地在改善热岛中的作用,并实测分析各种形态的绿地在改善小气候中的不同功效最终提出通过绿化来改善上海城市热岛效应的对策建议。关键词绿化热岛效应分类号3究1着全球气候变暖,夏季也似乎变得越来越热特别是近年来市区高层建筑遍地开花,8层以上的高层达20多幢,加之上海人口稠密植被稀少,人为热源剧增,上海城市热岛的强度越来越大,5以上的高温每年平均达6天从调查结果显示,市区的热岛中心也从2年的3个增加到去年的5个,使身居城市中的市民饱受炎热燥闷之苦。所热岛效应1是指一个地区(通常是城市)由于工业集中人口稠密建筑密集以及植被稀少等诸原因造成温度高于周围地区的现象如美国洛彬矶市区温度的年平均值比周围农村约高1.5℃,德国的柏林高1.0以上,我国北京重庆和武汉平均热岛强度也都在1.0以上2。城市热岛效应对城市气候工农业生产和居民生活等各个方面都会产生很大的影响,3特别是在炎热的夏天,持续的高温影响更大连续的高温天气会使城市工商用电居民用电等能耗剧增,造成电力紧张,居民感到不适和烦燥,甚至会引起各种疾病还会使城市和郊县的季节气候发生变化如上海市区春夏早于郊区9天,而秋冬迟于郊区9天夏季高温日日趋增多,从0年代平均每年只有5.3个高温日到目前的6个高温日热岛效应使城市雷暴天气增多,降水过于集中每年夏季上海都要面临严峻的防汛工作,汛期泛滥的洪水往往造成严重的经济损失和人员伤亡。总之,热岛效应对一个城市的建筑交通运输旅游等诸方面都会造成许多有利或不利的影响3)关于上海的城市热岛,许多学者专家已经做了不少工作4～6进入0年代以来,随着上海城市建设的一步发展以及人口的迅速增长,再加上全球范围的气候变异,上海的城市热岛又有了新的变化33)为了掌握最新的城市热岛状况,了解绿化在改善城市热岛效应中的作用,以合理地规划上海城市绿化布局,5年至7年有关科研人员组织了迄今为止上海市规模最大的一次城市热岛及绿化效应测试从此次测定来看,城市热岛效应在上海市郊之间的差距表现是十分明显的这种状况在发展中的浦东也明显存在,值得引起有关方面的注意。城市热岛的强度来看,夏秋季市郊区的高低温度差最低值为2.3℃,最高值为4.4℃,尤为夏季盛,平均值在4之间在夏季如果郊区的温度达到5℃,那么对市中心就是一个很大热威3)乐.二.233)究.林0;(4):1从城市热岛分布来看,上海市内各地段热分布有所差异,这主要是与该地段的土地利用和建度人口密度交通状态以及绿化程度有关上海市最高热岛中心有两处:以南京东路西藏路一带为的区域;以南市区方浜路为中心从城市热岛分布来看,上海市内各地段热分布有所差异,这主要是与该地段的土地利用和建度人口密度交通状态以及绿化程度有关上海市最高热岛中心有两处:以南京东路西藏路一带为的区域;以南市区方浜路为中心的整个上海老城区次高热岛中心有三个:以斜土路鲁班路为中心域;以浦东南路张杨路为中心的区域;以大连西路公平路为中心的区域经观测表明凡有大块绿地化密度较高高层建筑比较少的地带,其热岛效应就相对弱一些,且可将城市热岛分割成为多中心分布用2入溽暑,申城连日高温但同是烈日当空,走在衡山路襄阳路和岳阳路上感觉就凉快多了。要是由于绿化树木在改善城市小气候方面起着积极的作用有资料表明,绿化覆盖率每增加0%,气温最高可比理论最高值低2.6左右,夜间则表现得更为强烈城市中的园林绿地能形成低温或低温带,也就是说,绿色值物分割了城市热岛。专家们对市中心区最大绿化地带人民公园市区边缘地区最大的公园长风公园以及市通干线两侧最大绿化地带肇家浜路进行了绿化生态效应的测定结果反映如下:一时间不同生态环境条件下的气温值以及气温的昼夜变化有明显的不同(见表1)同一时间态环境的相对湿度不同(见表2)相同生态环境下夏秋季节生态效应不同(见表3)表中所测温为离地1.5m高处的气温。表1同一时间不同生态环境气温值的比较(6-8-1长风公园)℃生境类型空旷地草地疏林密林水面4:04.02.81.20.81.1时间0:00.90.10.39.88.6昼夜温差3.11.70.91.02.5表2同一时间不同生态环境相对湿度的比较(5-1-0长风公园)℃地点类型空旷地(2)草地(2)密林(2)银锄湖下风向(2)4:09.69.801.4时间0:09.50.20.50.9表3夏季与秋季绿化生态效应比较(长风公园)℃夏季气温秋季气温类型4:00:04:00:0裸地4.00.98.83.3草地2.80.18.53.2疏林1.20.38.33.1密林0.89.88.13.5从几次观测计算得出的结果来看,草地的生态效应夏秋均不及林地的明显,这说明林地在调节城早有专家测定,行道树养护较早有专家测定,行道树养护较好地衡山路和外滩与人民广场相比温度要低5℃,比江苏路低4对肇家浜路一线进行测定时发现交通干道与其一侧绿化带有较为明显的温度变化行道林带的气温一般小于干道的温度本次测定最大差异值为0.8(肇家浜路岳阳路口)这仅仅是干道与马路旁的绿化带的度差异,与0m外的另一条马路上的温度相比差异达1.5左右可见行道林带具有遮荫降温的效果。策3市绿化是城市生态的主要标志之一,也是城市生态的核心2年联合国环发大会,把环境保护和经济协调发展推向了一个新的高度从悉尼申绿色奥运欧洲提出建设一绿色欧洲到日本提出让地球重新绿起来日本未来0年度计划,人类从来没有象现在这样关心过地球的绿色环境,其原因不言而喻世界范围内绿色运动对上海的生态环境提供了大发展的机遇,更带来了严峻的挑战。上海要建成国际化大都市,离不开城市绿化城市绿地是城市生态系统中的重要成份,它使整个城市减缓环境压力,弱化城市热岛效应,最终实现城市生态良性循环但是,上海的城市绿化面积不仅列在世各著名大城市之后,而且在国内大城市中也处于落后状态如何改善城市绿化现有状态并通过绿化来弱化城市热岛效应,专家们认为可以从以下几个方面着手。3.1 增加绿化投资,提高绿化覆盖率,特别是中心城区诚然人均绿地面积绿地覆盖率指标来评价整个城市绿色风貌,具有一定的可比性,但不可忽一个显见的事实,即同样的绿地指标,偏偶城市一角与均衡分布所起到的景观和生态效应是截然不同的因此,从平衡中心城区和外围地区绿地分布,保障和提高良好的生态环境的观点来看,未来的上海市心区绿地仍然明显不足,应该说城市中心城区大面积绿化对改善城市热岛效应有着极大的作用世界上许多发达国家的大城市就是如此在伦敦中心城的核心区,就具有大规模的开敞式公园;在巴黎塞纳河两侧是一片大型公共建筑的花园,绿茵片片,隔而不断,而紧挨中心城区东西两侧的布格涅森林公园和万桑森林公园面积达52。综上所述,上海城市中心区域绿化不足是造成城市热岛效应产生的一个重要原因,要解决这个原因,就必须增加中心地区的绿地率,特别是几个城市热岛中心病灶区域。3.2 营造城市楔形绿地和环城绿化带造城市楔形绿地是指营造从城市郊区沿城市的辐射方向,插入城市内部的绿地从生态学来讲城楔形绿地就是开辟了城市风道在城市规划建设中应考虑设置一定长宽的东南西北等方向风道,引风入城,城市风道一般选择城市主导风向的一侧,与风向平行,如果能贯穿整个城市则更为理想如法国黎的凯旋门地区经过精心规划的绿地系统,前苏联莫斯科的城郊绿地系统等在这方面做得比较成功上海地区常年以东南风为主导风向,因此上海市的楔形绿地可选择与东南平行此外市区有黄浦江苏州河流过,楔形绿地也可沿浦江或苏州河流两岸布局其基本功能是在城市中形成若干由郊区向城市腹地输送新鲜空气的通道,驱散市内的浊热空气,起到降温和过滤空气的作用。3.3 提倡和发展屋顶绿化与垂直绿化城市中应占领一切可以用于绿化的空间,减少非生物因子的暴露量,做到见缝插绿从上海现状及发展情况来看,屋顶绿化是见缝插绿,增加绿化面积较为有效的方法之一特别是在城市用地紧张建筑密比例较大的情况下,显得更为重要屋顶绿化可以称之为是因地制宜美化城市环境,防暑降温,弱化城市热岛效应的高空花园。城市垂直绿化的主要方法之一城市垂直绿化的主要方法之一上海的建筑面积约占市区总面积的0以上如果将市区0的物表面绿化的话,全市区绿化面积可增加0万2。3.4 上海市区绿地系统发展要轻重有序缓急结合目前,要在上海中心城区开辟大片公共绿地的难度较大,因此城市绿地系统要以绿带集聚方式小匀地发展城区的小游园,并注意轻重有序缓急结合比较可行的方法如下。(1)结合各区的旧城改造工程辟建小区游园上海市区市区市级公园绿地为数不多,而且多分布区的边缘,已难做到均匀分布但区级公园及居住区游园就有均匀分布的可能因此在各区的旧城和规划时按小散匀方式,设置小块绿地当城市向外扩散时,千万不要摊大饼,也应留出契型空地,是农田,中期为果园,远期为公园7(2)结合城市热病灶轻重缓急地绿化环境所谓城市热病灶,就是城市热岛效应中的热心地区在城市规划绿化布局时应该对那些病灶的区域重点布绿,快速值树而在那些相低地区,则可以缓之。为了改变上海热岛中心环境质量,就得重点考虑老城隍庙一带南京路一带延安路威海路一带、周家嘴路带的绿化布局,针对当地情况采取平面绿化和垂直绿化相结合同时也要考虑浦东新区大道次热岛中心的绿化问题。(3)建设功能区的隔离林带,如在大气污染较为严重的工业区(吴淞吴泾高桥宝山桃浦等)建污染树种构成的高大隔离林带吸收污染物质并可引导污染快速升空扩散,既提高了森森覆盖率又降低大气中污染覆盖层的污染物含量,弱化城市热岛效应。(4)行道树投资少见效快,对缓冲道路交通污染减轻夏日行人在阳光下的暴晒有着重要的作用提到重要议事日程上来目前上海市区道路可绿化面积达10多万2,行道树只覆盖0多万2,7%由此可见绿化潜力十分可观8总之,要弱化城市热岛效应,保证城市居民的健康和舒适,降低城市的温度效应是十分必要的。要途径是控制城市人口密度;改善能源结构;按主导风向规划建筑物的配置,并考虑通风工程,分散城层建筑物,降低建筑密度,减少其表面的粗糙等;扩大城市绿化面积,包括垂直绿化和屋顶绿化等特通过城市合理的乔灌草比例绿化,增加绿化覆盖率,减弱温室效应。岛效应是人类在城市建设过程中没有遵循城市生态学的规律所交付的一笔昂贵的学费,城市已为此付出了沉重的代价而绿色植物则是二十一世纪城市的生命,是城市未来的希望所在,是热应的克星只要我们大家都能按照生态学的规律来改造和建设城市,广泛植树种草,使城市绿化覆盖到5以上,人均拥有绿地02,逐渐水泥圈生物圈,热岛即可变绿岛,并于夏季还居民一个清凉的世界。参 考 文 献1胡一民.城热岛效应与绿化对策.园林5;(3):32TROe.oyLerte.oon:teneo.8:33周淑贞张超.城市气候与导论.上海:华东师大出版社5:74焦敦基.上海的城市热岛.上海环境科学1;0(4):45黄家鑫.文汇报5-7-9(第5版)6陆亚龙.新民晚报6-8-8(第2版)7张科平.0年上海城市生态系统预测及对策研究.8:18陈友泉.上海人民绿化梦.上海环境报1-6-5AtyntAtyntatngtetyat-andfctnangaiZhanging(t.faetiee,aiieoiv.,ai)actispperpeetsteoptftyt-iladadtiestsoiin.etyoettes2onteeorftetyt-iladinaiadtsifleeonteiteadteeietiesinai.efonfeiginiigt-iladftisaledinaniliit.efosfaosenladinipigliteaealedaedonpeietlta.ily,2eosoriigtetyt-iladftinaiaepeeted.eyrsplaig,t-iladft(收稿日期:7-2-)(上接第9页)2JonPf.icl-tteteon.eie-l5:23丁春林.剪力墙地基耦合体系的地震响应分析(学位论文).成都:西南交通大学6:24吕明.无界元及其在岩土工程中的应用.见:水利水电科学研究院研究论文集第0集(岩土工程),北京:水利电力出版社5:55丁浩江谢贻权.弹性和塑性力学