城市热岛效应( Urban Heat Island Effect) 是指城市中的空气温度明显高于城市外围郊区的现象。从近地面温度图上看，郊区气温变化很小，而城区高温区在温度图上就像是从海里突出海面的岛屿，因此形象地称这种效应为城市热岛。Oke定义“热岛强度”为城市中心区的温度最高值与郊区温度的差值。热岛强度与地区发达程度呈一定的相关性，如美国旧金山、加拿大温哥华、德国柏林和中国京、中国广州、中国上海，这些城市的热岛强度非常明显。研究表明，城市平均温度一般比郊区高出 0. 5—1. 0 ℃。*

【白杨，王晓云，姜海梅，等． 城市热岛效应研究进展［J］． 气象与环境学报，2013，29( 2) : 101 － 106．】

1833 年，英 国 气 候 学 家 赖 克 · 霍 华 德 ( Lake Howard) 在对伦敦城区和郊区的气温进行了同时间的对比观测后，发现了城区气温比郊区气温高的现象，并且首次在《伦敦的气候》一书中记载了“热岛效应”气候特征［8］。这是人类真正有文字记录的研究城市热岛效应的开始，也是人类关注城市气象研究的开端。1958 年，Manley 首次提出城市热岛( UrbanHeat Island，UHI) 这一概念。城市热岛形成的能量基础是热量平衡。快速发展的城市化进程改变了下垫面性质和结构，急剧膨胀的城市人口加剧了人为热排放，影响了城市热量平衡从而形成城市热岛效应**现有的研究认为，城市热岛效应的形成机制、强度和时空分布特征主要与以下几个因子有关。【白杨，王晓云，姜海梅，等． 城市热岛效应研究进展［J］． 气象与环境学报，2013，29( 2) : 101 － 106．】

随着城市化进程的加快，水泥、柏油路面和混凝土结构的建筑物所占的面积比重越来越高，占城市下垫面面积的70% 或以上，而绿地和水体面积相对郊区较少。而郊区的下垫面以植被、草地和水体为主。城郊下垫面差异十分显著。城郊下垫面性质差异主要表现为: 城市反射率比绿地小，城市下垫面在相同的太阳辐射条件下，吸收的太阳辐射多于郊区下垫面，而城市下垫面的热容量比郊区下垫面小，城市下垫面吸收太阳辐射使自身升温迅速并吸收更多热量。同时，城市建筑高大密集，墙体与地面、墙体与墙体之间多次反射吸收热量，使得城市近地层空气温度维持在一个高值。

城市人为热即人类活动产生的废热，主要来自工厂车间机械生产、交通运输中机动车排放、空调运转和人们日常生活及建筑物向外散发的热量等。人们生活中大功率用电器的使用、工业生产中化学气体以及交通运输中汽车尾气等，都在不停地向近地层大气排放大量人为热和粉尘温室气体，使城市成为一个巨大的发热体。人为热排放对城市热岛的影响主要通过以下两个途径来实现: 一方面，人为热排放直接向近地层大气供给热量，使得气温升高; 另一方面，城市人为热排放的同时，也大量排放CO2、N2O、H2O、CH4和CFC 等温室气体，增加了近地层大气对地表长波辐射的吸收，从而加剧了城市热岛的强度。据测定，城市冬季人为热释放量很大，如北方的锅炉地热供暖和南方的空调，甚至会超过太阳净辐射。美国冬季旧金山的人为热曾高达75 W·m－ 2

城市人口的增加，城市的扩张，使原来的村变为现在的郊区甚至是城镇。下垫面的土壤、水面以及土地覆盖类型逐渐减少，取而代之的是由水泥、沥青以及金属混合物组成的不透水表面，导致了地表水分蒸腾作用减少、径流加速、显热的储存和传输增加以及水质降低等一系列环境问题的出现。同时绿地、水体、林木面积的锐减使得温室气体得不到有效大量的吸收，进而使城市成为一个热源。

不同地理位置的城市，诸如海滨和内陆处在不同的大气候背景下，受到海陆风、海洋比热容大的影响，海滨城市日变化最大热岛强度比内陆要低，增幅也缓慢。并且发现沿海港口城市的热岛强度年变化有循环变化的规律，内陆城市则不明显。有时外部气象条件，如气压场稳定、气压梯度小、无风无对流运动，热量不易散发也会加剧城市热岛效应。热岛不仅在不同城市气候条件下，有时在同一城市不同气象背景气候条件下城市热岛强度和时空分布特征效应也不相同。

城市热岛效应( Urban Heat Island Effect) 是指城市中的空气温度明显高于城市外围郊区的现象。从近地面温度图上看，郊区气温变化很小，而城区高温区在温度图上就像是从海里突出海面的岛屿，因此形象地称这种效应为城市热岛。Oke定义“热岛强度”为城市中心区的温度最高值与郊区温度的差值。热岛强度与地区发达程度呈一定的相关性，如美国旧金山、加拿大温哥华、德国柏林和中国京、中国广州、中国上海，这些城市的热岛强度非常明显。研究表明，城市平均温度一般比郊区高出 0. 5—1. 0 ℃。*

【白杨，王晓云，姜海梅，等． 城市热岛效应研究进展［J］． 气象与环境学报，2013，29( 2) : 101 － 106．】

都市型態

耗能強度(勘)

溫室效應

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