城市热岛效应
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城市热岛效应
成因
1城市中的建筑多是白色,反射太阳辐射热量的能力强。
2城市中有良好的排水设施,因而用于蒸发水量损耗的热量很少城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层:
这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多,而对太阳光的反射率低、吸收率大;因此在白天,城市下垫层表面温度远远高于气温,其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃~17℃〃此时下垫层的热量主要以湍流形式传导,推动周围大气上升流动,形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。
3.由于城区下垫层保水性差,水分蒸发散耗的热量少(地面每蒸发1g水,下垫层失去2.5kJ的潜热),所以城区潜热大,温度也高。
4.城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁,构成较为粗糙的城市下垫层、因而对凤的阻力增大,风速减低,热量不易散失。在风速小于6 m/s时,可能产生明显的热岛效应,减弱:
1选择高效美观的绿化形式、包括街心公园、屋顶绿化和墙壁垂直绿化及水景设臵,可有效地降低热岛效应,获得清新宜人的室内外环境。要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为密集的地区的绿化,营造绿色通风系统,把市外新鲜空气引进市内,以改善小气候。
2应把消除裸地、消灭扬尘作为城市管理的重要内容。除建筑物、硬路面和林木之外,全部地表应为草坪所覆盖,甚至在树冠投影处草坪难以生长的地方,也应用碎玉米秸和锯木小块加以遮蔽,以提高地表的比热容。3建设若干条林荫大道,使其构成城区的带状绿色通道,逐步形成以绿色为隔离带的城区组团布局,减弱热岛效应;、
在我们所生活的这座现代化大都市里,地表是由水泥、混凝土和柏油马路所组成,而郊区的地表是由植被和土壤组成的,两者的热量平衡特征存在显著的差别。城市特殊的地表使它吸收的阳光的热量要大于土壤,而且日益普及的空调等电器设备、数以百万的汽车以及各种人为的热量,也因此而被超量吸收。
所以城市地表对热的储存要远远大于市郊地区。加之城市的上空大气比较混浊,温室气体含量较高,明显影响地面长波辐射的散失,由此导致温室效应。于是在建筑密集的城市里其气温要明显高于周边的郊区,是温差大,城市水泥的吸热和散热比郊区的泥土和水的吸热和散热速度要快得多!使城市就像一个“热岛”一般。
“热岛效应”
久居都市的人们都有类似的体验:夏季里城市局部地区的气温要比郊区高出很多。为了逃避酷热难耐的暑气,人们往往愿意跑到绿树成荫、河湖交错的郊区或乡村去享受一份清凉和惬意。为什么在享受现代城市的舒适与便利时,都市人还要忍受炎炎酷暑的折磨?在此,我们想讨论一个与城市化进程密切相关的气象学现象,即城市的“热岛效应”。根据科学观测和研究,城市热岛效应的加剧固然有自然气候方面的原因,但更重要的还是人为原因。
热岛效应:城市化进程的副产品
按照北京市园林科学研究所高级工程师李延明的解释,城市热岛效应就是城市化的发展导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。在气象学近地面大气等温线图上,郊外的广阔地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿。由于这种岛屿代表着高温的城市区域,所以就被形象地称为“城市热岛”。热岛效应不仅使城市的气候发生了变化,还带来严重的污染,成为影响城市环境质量的重要因素。
近些年,随着城市建设的高速发展,热岛效应也愈发明显。概括起来,城市热岛的形成主要有四个原因:
首先是人工建筑物的影响,如混凝土、柏油路面以及各种建筑墙面。这些人工建筑物吸热快而热容小,在相同的太阳辐射条件下,其表面温度明显高于绿地和水面。例如,在夏季烈日照射下,马路上的温度要比土地
上高18度,而水泥屋顶要比草地上高20度。
其次是城市大气污染。城市中机动车辆、工业生产及人群活动产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉尘等,这些物质可以吸收环境中热辐射的能量,产生众所周知的“温室效应”,从而引起大气的进一步升温。
三是人工热源的影响。日益增加的工厂、汽车、空调、冰箱等人工排热器在消耗掉大量能源的同时,还在不停地向外“倾泻”着热量,使城市的“体温”一再升高。
四是城市绿地和水体的减少。随着城市中建筑、广场和道路的大量增建,绿地、水体等自然因素却相应减少,吸热少了,缓解热岛效应的能力自然就被削弱了。
月球基地应该是什么样子
先了解月球表面的自然状况,分析月球基地应具备那些基本的生命保障条件,了解人类目前在生物圈研究领域的成就/分析人类开发哪些月球资源,探讨哪些月球资源可用于发展月球基地.最后分析月球基地的基本功能,绘制基地构想图
首先回答第2个问题:
②月球表面自然状况?
月表无大气,只是在月球表面几十公分的空间范围内有一定数量的游离态氢,钠,镁等元素,使得这一空间的气压比一般的行星际空间的压力高3到4个数量级,达到
0.0000001Pa(注:地球表面的气压是100000Pa).同时,由于没有大气散射的影响,你可以在太阳当空的情况下欣赏美丽的星星,当然也不会遇到风雨云等天气了.
月球赤道附近表面温度(注:是地表辐射热,不是气温,月表无大气):白天超过120摄氏度,晚上降到-180摄氏度.
月球自传一周是680小时,大约相当与地球的28天.也就是说,在月球上,你可以最多在14天内一直见到太阳.呵呵.
月球表面没有液态水,至于有没有水冰,科学界还在探测研究.表面有几厘米厚的月球土壤,是由陨石撞击月球表面岩石而形成,(和地球土壤形成原因不同).薄薄的土壤下面是十分坚硬的玄武岩.
无人类已知的生命形态.
再回答第3个问题:
③月球上有哪些满足人类生存的基本条件? 人类的生存需要一定压力的空气,干净的水,食物,能源(温度)等.月球上的现有条件(如问题2中所示)如果不经过人类科技的改造加工的话,没有一条能够满足人类生存的要求. 再回答第4个问题: ④如果想在月球上生活,人类还需要创造哪些生存条件?
如问题3中所说的,要想在月球生存,必须人工创造所有基本生存条件,如一定压力的空气,干净的水,食物,能源(温度)等.
这下可以回答第1个问题了:
①建立月球基地需要满足哪些条件?
基地首先要有能源,制造空气,水,维持温度恒定,植物生长都需要能源,没有能源的话一切人类活动都无法进行.月球上有充足的太阳能可以使用,另外,在月球土壤中,有一种叫氦3的物质,是非常优质的核燃料.
人类生存需要空气,月球土壤中含有一定的氧化物,分解后可用于制造氧气,但遗憾的是月球上没有原料去制造氮气,目前科学界的两种解决办法是: 1用氦气代替氮气,月球上有丰富的氦元素,这种方法对人体有一定的危害. 2 从地球运输,这种方法技术上没问题,但成本极高.
水的话,最近的探测器结果表明,月球有极少数地方有冰存在,加热可形成水.另一种方法是,利用月球上丰富的氢,氧元素合成水,这种方法成本十分高.
月球土壤和岩石中有大量植物所需的矿物质元素,利用现有的无土栽培技术,在上述条件满足的情况下,可以实现植物生长.只是别忘了上月球时带上植物种子噢.
月球基地应具有生产,生活,科研的功能,应在最大程度上实现自给自足.但建设基地初期需要的建设材料,必需从地球上带.(因为月球上没有).
月球上没有地震,但小心,时不时会有陨石从天上掉下来砸坏屋顶的.:)
月球基地计划