¿Cuáles son las principales causas de las islas de calor urbanas? ¿Cuáles son las causas de las islas de calor urbanas?
El efecto isla de calor es un fenómeno climático regional descubierto en las grandes ciudades de todo el mundo desde la década de 1960. La formación de islas de calor urbanas requiere muchos factores. Las siguientes son las principales razones para la formación de islas de calor urbanas. La respuesta, espero que te sea de ayuda!
Causas de la formación de islas de calor urbanas
Las condiciones climáticas son los factores externos que provocan el efecto isla de calor urbana, al mismo tiempo. La urbanización es la causa interna de la formación de islas de calor. Las principales razones de la formación de islas de calor urbanas son las siguientes:
En primer lugar, se ve afectada por las características de la superficie urbana subyacente. En la ciudad hay una gran cantidad de estructuras artificiales, como hormigón, carreteras asfaltadas y diversos muros de edificios, que cambian las propiedades térmicas de las superficies subyacentes (baja reflectividad y rápida conducción del calor). Estas estructuras artificiales absorben calor rápidamente y tienen una pequeña capacidad calorífica específica. Bajo las mismas condiciones de radiación solar, se calientan más rápido que la superficie natural subyacente (espacio verde, superficie de agua, etc.), absorben más calor, consumen menos calor en evaporación. y pierden calor lentamente. Por lo tanto, su superficie La temperatura es significativamente más alta que la superficie natural subyacente.
Otro motivo principal es la influencia de fuentes de calor artificiales. La producción industrial, el transporte y la vida de los residentes requieren la quema de diversos combustibles, que emiten una gran cantidad de calor todos los días.
Por supuesto, la contaminación del aire en las ciudades también es una razón importante. Los vehículos de motor, la producción industrial y la vida de los habitantes de las ciudades producen una gran cantidad de emisiones como óxidos de nitrógeno, dióxido de carbono y polvo. Estos contaminantes atmosféricos tienen altas concentraciones y una gran cantidad de partículas de aerosol, que absorberán la radiación térmica de la superficie subyacente, desempeñarán un papel de aislamiento hasta cierto punto y producirán un efecto invernadero, provocando así un mayor calentamiento de la atmósfera. (Durante el día, debilita en gran medida la radiación solar directa, ralentiza el calentamiento de las zonas urbanas y, en ocasiones, puede producir un efecto de "isla fría" en la ciudad. Por la noche, reduce en gran medida la pérdida de calor causada por las efectivas ondas largas). La radiación en la superficie urbana, juega un papel en el aislamiento y hace que la ciudad sea más fría. Los suburbios se enfrían lentamente, formando islas de calor nocturnas)
Además, la reducción de espacios verdes, árboles y cuerpos de agua en las ciudades. También es una razón importante. Con el desarrollo de la urbanización y el aumento de la población urbana, el número de edificios, plazas y carreteras de la ciudad ha aumentado significativamente, mientras que los espacios verdes, cuerpos de agua, etc. han disminuido correspondientemente, y la capacidad de aliviar el efecto isla de calor ha aumentado. sido debilitado.
En principio, el efecto isla de calor urbano puede producirse durante todo el año. Sin embargo, el principal impacto en la vida y el consumo de los residentes es el efecto isla de calor provocado por las altas temperaturas en verano. Para reducir la temperatura interior y hacer circular el aire interior, la gente utiliza aires acondicionados, ventiladores y otros aparatos eléctricos, que consumen mucha electricidad. El clima cálido también tiene efectos adversos sobre la salud humana. Estudios relevantes han demostrado que cuando la temperatura ambiente es superior a 28°C, las personas se sienten incómodas; cualquier temperatura más alta puede provocar fácilmente síntomas como irritabilidad, insolación y trastornos mentales, y si la temperatura continúa siendo superior a 34°C; C, también puede provocar una serie de enfermedades, en particular, ha aumentado la incidencia de enfermedades cardíacas, cerebrovasculares y respiratorias, y la tasa de mortalidad ha aumentado significativamente. Además, el aumento de las temperaturas acelerará las reacciones fotoquímicas y aumentará la concentración de ozono en la atmósfera cercana al suelo, afectando a la salud humana.
El efecto isla de calor urbano se ve afectado principalmente por los siguientes factores: evaporación reducida, reflectividad reducida de la superficie urbana subyacente y aporte de energía. Su impacto de intensidad es: evaporación reducida en 0,05 g/sm, aporte de calor. aumenta en 120,9 w/m; la reflectividad de la superficie urbana subyacente disminuye en 10, y la entrada de calor aumenta en 30 w/m; la entrada de energía artificial es de 10 w/m, y la entrada de calor total en la ciudad aumenta en 160,9 w/m. Debido a la influencia de la convección del aire, la entrada de calor real es de aproximadamente 20 w/m m, el aumento de temperatura calculado es de aproximadamente 3 o 5 °C, lo cual es consistente con la realidad. Cuando la circulación del aire se ralentiza en verano, el aporte de calor aumentará considerablemente. Debido a la baja adaptabilidad de los sistemas de evaporación urbanos, las temperaturas urbanas aumentarán considerablemente. Al mismo tiempo, el funcionamiento acelerado de los acondicionadores de aire y las centrales térmicas creará un círculo vicioso. , exacerbando el aumento de las temperaturas atmosféricas urbanas. La reducción de la evaporación urbana también crea el efecto de isla seca urbana, que hace que aumente la estabilidad atmosférica sobre la ciudad, haciendo que sea menos probable que se produzca convección vertical, formando fácilmente altas temperaturas cerca de la superficie y produciendo una contaminación atmosférica grave (como neblina y smog fotoquímico).
Métodos para prevenir las islas de calor urbanas
1. Elija formas de ecologización eficientes y hermosas, incluidos parques callejeros, ecologización de techos, ecologización de paredes verticales y entornos acuáticos, que pueden reducir eficazmente el efecto de isla de calor y lograr un ambiente fresco y agradable. ambiente interior y exterior.
2. Para la gestión ecológica en áreas residenciales, se debe establecer un mecanismo de gestión que integre la ecologización y el medio ambiente y se deben establecer regulaciones administrativas locales pertinentes para garantizar la ecologización de las tierras.
3. Es necesario coordinar la ecologización de carreteras, corredores de gran altitud y calles en áreas donde las emisiones de gases de efecto invernadero son relativamente intensas, y crear un sistema de ventilación verde para introducir aire fresco del exterior en la habitación. mejorar el microclima.
4. La eliminación del suelo baldío y del polvo debe considerarse una parte importante de la gestión urbanística. A excepción de los edificios, los pavimentos duros y los árboles, toda la superficie del suelo debe estar cubierta por césped. Incluso en lugares donde es difícil cultivar césped en la proyección de la copa del árbol, se deben utilizar tallos de maíz triturados y pequeños trozos de madera aserrada como protección. para aumentar la capacidad calorífica específica de la superficie del suelo.
5. Construir una serie de bulevares para formar un canal verde en forma de cinturón en el área urbana, formando gradualmente un diseño de grupo urbano con el verde como zona de aislamiento y reduciendo el efecto isla de calor.
Hoy en día Bajo ciertas condiciones, deberíamos considerar: 1. Controlar el uso de acondicionadores de aire, mejorar la calidad de los materiales de aislamiento de los edificios para reducir las emisiones de calor artificial y mejorar el rendimiento de retención de agua de las vías urbanas.
2. Aclarar el color del edificio para aumentar la reflexión del calor.
3. Mejorar el uso de energía y pasar del carbón al gas.
4.Además, el "plan de pavimentación de carreteras permeables" consiste en pavimentar las carreteras con asfalto nuevo con fuerte permeabilidad al agua para almacenar el agua de lluvia y reducir la temperatura de la superficie de la carretera.
5. Formar un sistema de agua alrededor de la ciudad y regular el clima urbano. Recomendaciones para reducir las islas de calor urbanas
(1) Proteger e incrementar la superficie de espacios verdes y masas de agua en las zonas urbanas. Porque las masas de agua y los espacios verdes de las zonas urbanas desempeñan un papel considerable a la hora de reducir el efecto isla de calor urbano en verano.
(2) La intensidad de las islas de calor urbanas aumenta con el desarrollo urbano. Por lo tanto, mientras se controla el desarrollo urbano, es necesario controlar la densidad de población urbana y la densidad de edificación. Debido a que las áreas con alta densidad de población son también áreas con alta densidad de edificios y alto consumo de energía, a menudo forman áreas con valores de temperatura altos.
(3) Por ejemplo, Beijing está situada en medio de la llanura y está rodeada de montañas por tres lados. Debido a la influencia del viento del valle, predomina la dirección del viento que cambia entre el sur y el norte. El viento sopla principalmente del norte durante la noche y del sur durante el día. Por lo tanto, al expandir nuevas áreas urbanas o renovar áreas urbanas antiguas, las calles norte-sur deben ampliarse adecuadamente para mejorar la ventilación urbana y reducir la intensidad de las islas de calor urbanas.
(4) Reducir la liberación de calor generado por el hombre, intentar reemplazar el carbón doméstico con gas licuado de petróleo y gas natural y ampliar el área de calefacción también son contramedidas fundamentales.
Debido a que el calor específico del agua es mayor que el calor específico del concreto, bajo la condición de absorber el mismo calor, los dos aumentan de temperatura de manera diferente para formar una diferencia de temperatura, lo que inevitablemente aumentará la velocidad de circulación. de la circulación termodinámica En el proceso de circulación atmosférica, el sistema de agua que rodea la ciudad juega un papel de enfriamiento secundario, de modo que la temperatura en el área urbana no será demasiado alta, logrando así el propósito de prevenir el efecto de isla de calor urbana.
Además, la densa población urbana es también una de las razones importantes para la formación del efecto isla de calor. Por lo tanto, en una futura nueva planificación urbana, se puede considerar que solo el gobierno central, el gobierno municipal, el turismo, las finanzas y otros departamentos deben mantenerse en el centro de la ciudad, y los departamentos restantes deben trasladarse a ciudades satélites y luego conectarse a cada ciudad satélite a través del metro circular de la ciudad.
(5) Las ciudades están densamente pobladas y tienen menos zonas verdes, por lo que se deberían plantar más árboles.
(6) También es necesario controlar las emisiones de las fábricas.