让你的城市“降降温” 可以这么做

科普中国-科学原理一点通 2017-12-18

　　现代化的城市一般以高楼大厦鳞次栉比、车辆人群川流不息为表象，可是，钢筋水泥堆砌而成的城市，往往在一定程度上破坏了大自然的生态法则。在炎热的夏季，中心城区的最高气温通常要比郊区高出几摄氏度，极端高温天数也要比郊区多出数天。城市中心区的气温十分明显地高于外围的郊区，使它就像一个突出在海面上的岛屿，因此被形象地称为“城市热岛”现象。

　　“城市热岛”现象缘何而来？

　　“城市热岛”现象是怎样形成的呢？在城市里，与大气下层直接接触的大多是房屋、道路等各式各样的建筑物，这些由混凝土、沥青等材料所构成的建筑物改变了大气底部与地表的接触面，即改变了城市地表的热力属性。研究表明，这些建筑物不仅容易吸收热量，而且它们的热容量也很小。也就是说，它们温度升高所需要的热量相对较少。在相同强度的太阳光照射下，城市里的建筑物要比郊区绿地、水面等自然下垫面升温快得多，而且建筑物的表面温度要明显高于郊区的地表温度。此外，多数城市中心区域高楼林立，犹如一堵堵高墙，不利于各种建筑物的散热，使得整个城区就像一个大烤箱，使气温容易上升，从而形成“城市热岛”现象。

　　产生“城市热岛”现象的另一个重要原因，是城市中各种人工热源的影响。随着城市化进程的加速，交通运输、工业生产、社交娱乐以及居民生活所需的各种能源日益增多，昼夜不停地在向大气排放大量的热量；城市人口越来越密集，使得诸如空调、汽车等高能耗设备骤增，它们犹如一个个小火炉把周围空气烤热，而城市里的绿地、林木花草和水体等自然下垫面却在不断地减少。据有关专家测试，个别城市中的人工热源向自然环境所释放的热能，居然是太阳辐射能量的3～4倍。

　　大气污染也是产生城市“热岛效应”的一个重要原因。特别是海量的机动车、大量工业生产以及居民生活，常常会排放大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等污染物。这些物质不仅会吸收城市下垫面所产生的各种热辐射，而且还会让大气形成一个无形的“玻璃罩”，形成“温室效应”。这种状况最终会加速大气升温，给“城市热岛”现象火上加油。

　　热岛效应是城市气候中的典型

　　怎样给城市“降温”？

　　“城市热岛”效应给人们生活造成很大影响，特别是夏季，“热岛效应”会加剧升温作用，导致人们焦躁、中暑、恍惚，甚至会诱发一系列疾病，严重影响人们的身心健康。

　　有没有办法来控制“城市热岛”现象，让城市“降温”呢？

　　首先应该着眼于城市建筑规划、结构、材料几方面，努力消除“城市热岛”现象的人为因素。在城市建筑规划时，要科学合理地布局，给城市留出“通风道”，以便建筑群的热量快速散发。要打造一些具有隔热和遮光功能的建筑物，还可以给建筑物的表面涂上一层浅色涂料，用来反射和遮蔽太阳光的辐射；也可以在房顶、外墙、道路上种植各种绿化植物，用来吸热和遮挡太阳光的辐射。城市的一些路面可以使用具有反射阳光特性的材料，来代替传统的沥青和水泥。据说，有一种新型材料可让路面降温到15℃；还有一种道路铺设材料既能“吃”水又能“留”水，在盛夏季节能够把雨水存储在道路下面，使路面温度降低10℃左右。

　　绿化降温

　　大开脑洞的新方案，给城市“降温”

　　有人还另辟蹊径地提出了一个城市“降温”方案，即在市中心或大型建筑群区域内构建地下专用管道冷却系统，把该区域内的热量全部带走。具体做法是，将周边地区的热量全部排到这个管道系统中，再利用已引入管道的流水，通过其不断循环将热量带走。据说，采用这种方式可使地面温度比其他地区低5～10℃。

　　城市里大力推进绿化工程，消除裸地，大力营造公园、水景、湿地、公共绿地和林荫隔离带，再辅以喷泉、喷雾、细水雾浇灌等人工水蒸发补给系统，就可以进一步治理和控制城市地表的温度，有计划地控制空调等高热量排放设备的使用，加快“燃煤改燃气”、“燃油改电力”等提升耗能效率和减少污染排放措施的步伐。这些都是给城市“降温”行之有效的对策。