雾霾与城市热岛效应和对人类活动的影响(5页).doc

-雾霾与城市热岛效应和对人类活动的影响中国农业大学 课程论文 （2014-2015学年春季学期）论文题目：雾霾与城市热岛效应和对人类活动的影响 课程名称： 动物生态学 任课教师： 李德文 班级： 试验121 学号： 1202050106 姓名： 乔宇鑫 雾霾与城市热岛效应和对人类活动的影响摘要：随着雾霾日益严重，人们对雾霾现象也日益关注，本文分析雾霾的成因以及与城市热岛效应的关系来进一步探讨防治雾霾的思路。关键字：雾霾 城市热岛效应一、 雾霾的成因雾霾是雾和霾的混合物，早晚湿度大时，雾的成分多。白天湿度小时，霾占据主力，相对湿度在80%到90%之间。其中雾是自然天气现象，空气中水汽氤氲。虽然以灰尘作为凝结核，但总体无毒无害；霾的核心物质是悬浮在空气中的烟、灰尘等物质，空气相对湿度低于80%，颜色发黄。1雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。那么，雾霾到底是如何形成的？雾霾的形成一般认为有以下几点：一是这些地区近地面空气相对湿度比较大，地面灰尘大，地面的人和车流使灰尘搅动起来;二是没有明显冷空气活动，风力较小，大气层比较稳定，由于空气的不流动，使空气中的微小颗粒聚集，漂浮在空气中;三是天空晴朗少云，有利于夜间的辐射降温，使得近地面原本湿度比较高的空气饱和凝结形成雾。四、汽车尾气是主要的污染物排放，近年来城市的汽车越来越多，排放的汽车尾气是雾霾的一个因素;五、工厂制造出的二次污染;六、 冬季取暖排放的CO2等污染物。二、 城市热岛效应的成因城市热岛效应或称热岛现象，是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。无论从早上到日落以后，城市部份的气温都比周边地区异常的高，并容易产生雾气。这个现象的发现，是由于人造卫星的出现，使我们得以利用人造卫星从高空以红外线拍摄地球。我们从红外线的影像发现了照片中的城市地区的温度有着很明显的差异，看起来城市部份就好像在周边地区的一个浮岛，故称之为热岛。城市热岛效应的主要成因是因为受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。其次就是人为因素的人工热源：工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱； 城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。三、城市热岛效应与雾霾从成因来看，城市热岛效应与雾霾息息相关，那么雾霾与城市热岛效应谁才是最终的“罪魁祸首”？要想知道两者的关系，就要先了解污染源的走向。首先是最大的污染源工厂。十多年前，我们的工厂大多在城市里，规模有限，污染有限。后来，有人说工厂放在城里污染城市，所以就搬到郊区。实际上工厂搬到郊区以后，除了规模扩大以外，排污监管也有意无意的放松了。如下图所示，失去监管的废气大量排放，将随着热力环流重新聚集到城市。由于废气的比重一般比空气重，所以从低空回流到城市中的污染物无法随着空气气流上升，从而停留下来，悬浮在城市中，久聚不散。一些城市处在更大规模的大气环流系统中，强风会经常性扰乱“城市热岛环流”，从而使该城市大多数时候体会不到大气污染的危害，比如：上海、深圳，一旦它们偶然出现“静稳”天气，污染物就会迅速地大量聚集。3另一些城市处在小型盆地中，受到地形限制。很少有强气流扰乱“城市热岛环流”，使这种雾霾聚集效应更加明显，比如：西安、兰州，这些城市会经常性、长时间出现“静稳”天气，从而受到雾霾的严重困扰。这也是雾霾难以处理的原因之一，雾本身不是污染，但产生雾的大气环境处于比较稳定的状态，空气中的污染物不易向外扩散，造成集聚效应，会使污染越来越重。同样，城市污染物在低气压、风小的条件下，与低层空气中的水汽相结合，也会加重雾霾程度。这种“静稳”天气在无风的季节使得雾霾层很长时间停留在城市上空，造成这些城市长时间的阴霾，又反过来加重城市热岛效应，造成进一步污染。四、 雾霾和城市热岛效应的危害雾霾对人们出行造成一定影响，但更重要的是对人体健康造成的危害。雾霾加上工业废气、汽车尾气、空气中的灰尘、空气中的细菌和病毒等污染物，附着于这些水滴上，可能会引起急性上呼吸道感染（感冒）、急性气管支气管炎及肺炎、哮喘发作，诱发或加重慢性支气管炎等。特别是小孩呼吸道鼻、 气管、支气管黏膜柔嫩，且肺泡数量较少，弹力纤维发育较差，间质发育旺盛，更易受到呼吸道病毒的感染。人长时间处于雾天中，可引起气管炎、喉炎、肺炎、哮喘、鼻炎、眼结膜炎及过敏性疾病的发生，对幼儿、青少年的生长发育和体质均有一定的影响。此外，大雾天气空气质量差，抵抗力较差的糖尿病患者极有可能出现 肺部及气管感染而加重病情。雾霾天对人体心脑血管疾病的影响也很严重，会阻碍正常的血液循环，导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血，可能诱发心绞痛、心肌梗塞、心力衰竭等， 使慢性支气管炎出现肺源性心脏病等。另外，浓雾天气压比较低，人会产生一种烦躁的感觉，血压自然会有所增高。雾霾天气引起城市大气酸雨、光化学烟雾现象，导致大气能见度下降，阻碍空中、水面和陆面交通；提高死亡率、使慢性病加剧，更加导致癌症的发生概率。2城市热岛效应加重了雾霾，同时雾霾又反过来加重热岛效应的危害。雾霾中的大量污染物在热岛中心聚集，浓度剧增，直接刺激人们的呼吸道粘膜，轻者引起咳嗽流涕，重者会诱发呼吸系统疾病，尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病。另一方面，大气污染物还会刺激皮肤，导致皮炎，甚而引起皮肤癌。有的物质如铬等若进入眼内会刺激结膜，引起炎症，重者可导致失明。汞的含量较多，可损害人的肾脏，引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。第三方面，长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等。五、 总结雾霾不仅仅是某一两个城市的病症，更是中国发展的一个缩影，过去十余年，我国经济规模持续快速提升，能源消耗总量也随之迅速扩大，能源生产与能源消费总量均已居世界首位，且呈现“煤炭独大”的严峻格局，这也是我国雾霾现象严重的原因之一。发展清洁的替代能源，推动我国能源结构的调整优化，已经刻不容缓。4当然，对于我们每个人来说，保护生态环境，减少生活污染物的排放，减缓城市热岛效应，减轻雾霾。这不仅仅是环保部门的职责，也是我们每个人的责任与需求。参考文献：1大丰地方海事加强雾霾天气安全监管，中国日报网中国交通，2015-03-09 102雾霾天气这样过，衢州日报，2015-03-093基于ETM+遥感数据的城市热岛效应现状研究的解决方案，地理国情监测平台4 如何治理雾霾天气 雾霾治理细则，天气网 ，2013-10-09-第 5 页成绩