北京地区城市热岛效应及缓解对策

伴随着全球经济一体化浪潮的来临，世界各地的经济飞速发展，同时城市化和工业化进程也在逐年加快。城市不断“摊大饼”式的蔓延扩张带来城市土地利用格局剧烈变化，同时人为热排放增加，绿地减少，这些使得城市热岛现象变得越来越严重。城市热岛效应严重影响了城市内部的各种生态过程，破坏了城市生态系统的平衡。因此，如何缓解热岛效应成为各专业科学工作者的研究热点。当前，越来越多的研究着眼于对城市热场的分布特征、热岛效应的空间布局和影响因子等，这些研究为建筑设计、城市规划建设和环境管理等提供了科学依据。 本文在综述城市热岛效应研究的基础上，针对目前研究中存在的问题，综合利用移动样带法、定点观测法和遥感定量分析法，在局部地区和城市尺度分别对北京市的热岛效应进行观测、评价，分析了城市热岛强度与土地利用因子、工业格局之间的关系，最后提出缓解城市热岛效应的对策，并重点描述了“冷桥系统”的构建。观测结果表明： 1、北京市中轴线上的热场呈“M”型分布，即二环内部温度相对较低，三环至五环温度升高，而后又下降。这主要是由于二环内传感器接受的辐射强度小、人为热排放少、植被绿化完善和建筑、道路尺度较小所造成的。二环内部存在低温区，证明二环以内仍然具备良好的人居环境。 2、城市各种土地利用类型中，林地的降温效果最显著，而不透水地面（不包括建筑）的增温效果最显著，且它们对热环境的影响范围都在1 km以内。鉴于林地和不透水地面（不包括建筑）的这个特性，在规划城市冷桥系统时可以以1 km为基本单元，以有效缓解城市热岛效应。 3、利用遥感手段对城市热岛效应的研究发现，城市工业布局和城市化发展趋势与热岛效应的空间分布具有高度的一致性，且工业区的热岛强度极显著高于建成区。统计结果表明，北京市五环内的亮度温度的热岛强度为3.81 K，其中二环内的热岛强度为4.03 K，三环内的热岛强度为3.90 K，四环内的热岛强度为3.88 K。 最后，文章提出了缓解城市热岛效应的对策。除了传统的增加绿地，减少热排放和大气污染等方法以外，本文着重从调整城市格局的角度提出了城市冷桥系统的概念与构建方法，并以北京市做案例分析。构建冷桥系统可以促进城乡间的气体交换，有效完善城市的景观安全格局，保证城市的生态安全，从而最终达到改善城市人居环境，保障居民身心健康的目的。