摘要：以城市热岛效应为研究对象，分析城市热岛效应的形成原因以及所带来的负面影响，针对现在所面临的实际问题，以景观生态规划原理为指导，探讨和分析各类缓解热岛效应的措施，对症下药，综合治理，以达到缓解热岛效应，使城市走上绿色发展道路和建立生态城市的目的。

关键词：城市环境；城市热岛效应；城市绿地

城市化进程的速度之快，已经远远超过了环境的自然承载能力，热岛效应的产生以及所带来的影响提醒我们必须改变现有的发展模式，寻求可持续的、绿色健康的新型发展模式。

1研究背景以及研究现状

随着城市化进程脚步的加快，城市化建设在地方经济发展的比重越来越大。而在城市化的过程中，城市建筑密度逐渐增大，水泥路面的面积也是逐年增加，建筑与柏油路等人工设施比起植被与土壤具有更大的吸热率和热容量，使得城市内部与城郊各地区的气候差异明显，由此导致的一系列差异所带来的问题也已经引起了不少学者的关注。对于城市、城郊气候的差异，国内外的学者都对其进行了积极的调查和研究。周淑贞等在上海城市气候研究中提出“干岛”、“湿岛”、“雨岛”的概念，把现代城市气候特征主要归结为城市“五岛”（混浊岛、热岛、干岛、湿岛与雨岛）效应。城市热岛（urban heat island）是城市化气候效应的主要特征之一。一般把城市气温高于四周郊区气温的现象称为“城市热岛效应”（urban heat island effect），有时也统称为“城市热岛”。

2热岛效应的成因分析

2.1城市下垫面性质变化

城市的发展以及城市化进程中，新兴的高楼建筑，大面积的铺装以及构筑物（如混凝土、柏油路面、铺装等）改变了城市下垫面的属性，这些人工构筑物有着吸热快而热容量小的特质，使得在相同的太阳照射环境下，它们比绿地、水面等自然下垫面的温度升高要快，直接导致了一个巨大热原的产生。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。

2.2自然下垫面减少

由于城市化进程愈发迅速，与人工建筑、道路等大量增加相反，自然绿地、水体等自然因素相应减少，城市地表的含水量较少，使得热量以显热的形式进入空气中，从而导致气温升高。同时城市地表对太阳光的吸收率较自然地表高，能吸收更多的太阳辐射，进而使空气得到的热量也更多，温度升高，这些热原体释放的热能多了，吸收的热能少了，这样加速热岛效应的产生。

2.3人为影响

城市的生产生活、交通出行均需要消耗大量的能源，我国还处在煤炭发电为主的阶段，工业生产所需的电力大多来源于此，而这种发电方式能源的转化率并不高，既造成资源的浪费，同时造成大量的热能流失，加剧热岛效应，对大气污染也造成了重大的影响。而在城市中心的高密度商业区、工业区以及居民区，这些区域均是耗能的主要区域。尤其是夏季，大量的制冷需求增加，这些能耗不仅增大了用电开支，而且进一步增加了人为热的排放量，导致温度的上升，与热岛效应形成恶性循环。

2.4城市大气污染

由于我国的工业技术对比西方发达国家还有一定的距离，为了追求经济的高速发展，便以牺牲环境为代价来换取经济发展的成果，而对于这种粗放型的管理模式，我们已经尝到了这种模式带来的苦果。由于许多工厂负责人环境保护意识不强，使得工业生产中所产生的废气没有及时清理过滤便被排放到大气中；而在城市的人群与机动车大量聚集，会产生大量的颗粒物，粉尘以及有害气体等。这些物质在吸收了大量热辐射的能量之后进而产生温室效应，使得大气进一步升温。

3热岛效应的危害

3.1形成城市热岛環流

由于城市的规划布局不合理，拥挤的建筑以及构筑物群，紧密的街道使得城市空间空气流动缓慢，风速较小，热量集中且流动速度较低，以至于热量难以迅速散去，而热岛效应的存在，使得当风速小而且热岛强烈时，城市热岛环流便会形成。

3.2影响人体健康

夏季的高温是城市热岛效应对居住者最大的影响，人体的生理状态与其所处的环境息息相关。高温不仅影响人体的生理机能，更会影响人的心理状态。高温可以影响人体的神经、呼吸以及消化系统等，对身体素质不好，抵抗力差的人，更易于使其患上心脑血管疾病和呼吸系统疾病等，进一步伤害人体健康。持续的高温会使城市用电量剧增，加重供能的负担，造成电力紧缺，使得居民心情波动易感到不适和烦躁。

3.3城市大气污染加剧

城市热岛效应的产生会使得城市上空的空气浓度增大，颗粒物增多，能见度减少。近年雾霾频发的原因也是工业废气、汽车尾气等有害气体、烟尘在城市上空积累。通常情况下，在低层大气中，气温与海拔成反比关系，这时候地面的暖空气上升、高空冷空气下沉，形成的空气对流有利于污染物的扩散。而城市热岛效应则与之相反，因此城市热岛效应也是近年来雾霾频发的推手之一。城区温度高于比郊区，热空气上升后又不能突破逆温层，便会从城市上空往周边扩散，到达郊区后变冷下沉，接着又流回城区，形成一个次级环流，雾霾物质便在城区和郊区之间循环，加剧雾霾现象。

4缓解热岛效应的措施

4.1科学合理地规划城市布局

城市热岛效应的程度和城市建筑密度成正比例关系，城市建筑布局密度越大，空气流通效率越低，热岛效应越强烈。因此，在今后的城市规划布局以及城区老城改建等一系列建设的过程中，尤其需要对城市建筑物进行合理布局，合理安排城市建筑的密度，保持合理的建筑距离，使得空气能顺利流通；城市道路的布局遵循城市气候的特点，注意风向的走势，把市区外的空气引入城市里，使得城市空气流动得以畅通。

4.2减少人为的热能排放量

4.2.1政府倡导。首先改变唯GDP是图的执政风格，城市固然要发展，城镇化固然要加强，但是以环境为代价换来的发展能持续多久，为此付出的环境代价却是足以损害子孙后代生存的环境。一些地方政府建立起豪华的办公楼，大气的水体景观，大面积的硬质铺装以及全方位的中央空调，不客气地说：“一个政府办公区域就是一个巨大的热源”。如果这方面政府能起带头作用，将环保绿色理念融进办公区的建设和日常运转中，可以为整个城市的环境保护写下具有代表性的一笔。

4.2.2企业自律。现在的商人，尤其是一些工业企业环保意识不高、唯利是图，对自身企业工厂排放的废弃物不经任何处理便排出工厂，对周边的环境造成了极大的污染，使得周围河流、湖泊臭气熏天，农作物生长受阻，甚至直接危害到附近生活居民的健康。工业聚集区在生产过程中会释放大量的热能，设计者以及建筑公司在设计施工时尽量避免在高层建筑外墙表面运用反射玻璃的装饰，不仅加剧了热量的产生，同时还易导致光污染。如何改进我们的生产理念和技术，怎样高效转化能源？如何减少废气废物的排放？这些问题都是我们在今后的可持续发展过程中亟需解决的问题。

4.2.3公民自觉。在大力倡导低碳生活，低碳发展的今天，我们能为缓解城市热岛效应作出努力的方式不胜枚举，大到工程施工，小到日常起居，都是有章可循的。减少热能的排放可以有很多的方面。例如：日常家居生活减少对一次性物品的依赖，尤其是对于塑料制品，买菜用竹或者布制购物袋、日常的购物、游玩出行尽量乘坐公共交通系统，尤其现在风靡的共享单车，对于许多短距离出行的人们提供了极大的便利，这不仅有利于减少人们对私家车的依赖，而且可以为城市节约大量的资源，同时还减少了大量的热能排放。在我们的日常生活里也可以选择低碳环保的生活方式，减少纸张的浪费，尽量重复使用；照明灯具选择节能的，减少空调等大功率电器的使用；在饮食上也可以尝试低碳饮食，多摄取蔬菜瓜果等绿色植物，减少对糖类、肉类等高热量食品的摄入。

4.3增加城市绿地、湿地以及水面的面积，构建复合型绿地，适当增加大型绿地

绿色植物不仅可以为人类提供我们呼吸所需要的氧气，同时为城市减缓热岛效应所带来的负面影响。绿色植物的蒸腾作用可以有效调节与改善局部地区的小气候。增加绿地的覆盖率，对于地表的降温也会有着显着的作用。在这里要强调的一点是，这里所指的绿地不是欧洲常见的疏林草坪，而是由乔木、灌木、草本复合组成的绿地类型，乔木的冠幅可以有效遮挡紫外线，不仅可以为地表降温，同时在城市绿化时多采用乔灌草的复合结构，可使得植被对地表的降温效果达到最佳状态，强化最大的生态效益。另一个很大的作用便是吸收空气中的浮尘、煤灰颗粒、空气中有毒气体以及CO₂、CH₄等温室气体。另一方面，可以加强对城市周边的湿地、河流进行保护和治理，由于水的比热容要大于土壤的比热容，其在蒸发过程中也需要吸收大量的热。在城市的布局和发展中，可学习和借鉴国外相关经验，在城市建设以及城市内部和板块之间，构筑森林、湖泊、草地等生态缓冲地带，提升环境容量。同时对各类城市绿地因地制宜，对其功能定位與位置划分进行合理布局，并要根据城市的发展情况，生态建设情况来考虑建设一些集生态保护、寓教于乐为一体的大型绿地。

4.4引入立体绿化的理念

现如今，城市的大量土地被规划为商用或者民用，但是城市绿地面积却是逐年减少，国外很早就开始了对立体绿化的研究，而我们当今的情况，也适合将立体绿化引入进来作为提高城市绿化率和缓解城市热岛效应的重要手段。立体绿化可以使得建筑墙面对热能的吸收量减少。对于局部地区调节小气候有着重要作用。国外的设计者将立体绿化融入到高层建筑中去，这对于我们的园林设计者有很好的启示作用。

4.5改善下垫面的材料类型

缓解城市热岛效应，其中一个方向便是调整城市人为的下垫面，改变其热力属性。传统的铺装如青石板、花岗岩、大理石等材料比热容较小，在城市尤其是高温天气中极易加剧城市热岛效应的形成。而环保性好、高比热容材料如彩胶石、透水混凝土等材料可以较好地解决这个问题，同时结合园林绿化树种的合理栽植以及对植被垂直结构的合理分布，让乔灌草的复合型植被结构合理搭配，可以有效调节城市中心的局部小气候，减少热量的散发，同时有效吸收城市中的有害气体，提高空气质量。

5结语

对于热岛效应所引发的一系列问题，已经得到国家以及各级地方政府的重视。对于城市发展中现存的环境问题，我们需要实事求是，找出其主要原因并对症下药，而对于缓解城市热导效应最实际的莫过于增加城市绿地面积与提高城市的绿化率了，这对于城市的可持续发展具有深远意义。而要做到这一点，我们不能单靠政府引导某些先进的治理技术，而应该号召大家一起来践行绿色低碳的生活方式，只有这样，热岛效应才能真正得到解决。

（收稿：2017-04-21）