逍遥学能 2017-06-21 16:07
火炉武汉的热岛效应 由地理网资料整理
传统的地理教科书认为，在我国长江中下游地区，有一片夏季高温区，如南京、武汉和重庆，一年中日最高气温超过35℃的日子达20天以上，而且出现过40℃以上的高温天气，所以人们也称这三个城市为“三大火炉”。
武汉“火炉”之称源自民间
严格来说，“三大火炉”只是民间的一种说法，并没有科学的定义，和确切的气象数据支撑，也就是说，从气象学观点来说，“火炉”只是个历史名词，而非科学名词。
那么，武汉是如何被冠以“火炉”名号的呢?主要有三个方面原因。首先是武汉市特殊的地理环境。武汉三面环山，一面敞口，呈“凹”字形地理布局。由于地处长江中游，每年夏季常受副热带高压控制，气流下沉增温，云量稀少，辐射强烈，会出现几段持续性的晴热天气，并且市内江河湖泊众多，水汽大量蒸发，团团热气会将整个城市罩住，使其像一个“蒸笼”。其次是商贸往来利于传播扬名。武汉历史上是有名的商埠，商贸往来频繁，由于以前交通不发达，水路交通是最便利的交通形式，南来北往的商贩口口相传就将“火炉”的名气传播出去。另外，武汉自1907年建立了气象观测站，至今已有百年气象资料，其“热”名也就较早地凸显于世。
武汉“热”名远扬可谓久矣，但“火炉”之称始于何时，却无从考证。在古代没有气象观测数据证明的时候，人们只能凭“体感”。文献记载，武汉历史上确实“体感”热。早在宋代，诗人陆游在其《入蜀记》中，就记载了他路过武汉时难耐暑热的情景。清道光年间叶调元的《汉口竹枝词》中，也有“后街小巷暑难当，有女开门卧竹床。花梦模糊蝴蝶乱，阮郎误认作刘郎”的诗句，后来有人把后两句改作“短裤汗衫君莫笑，露宿为的是乘凉”。“竹床阵”甚至演化为武汉的民俗，远近闻名。
武汉曾经有过给“火炉”摘帽的动作。2007年，凤凰卫视著名的气象节目“凤凰气象站”中，气象员评出了新“火炉”城市的前三名，它们分别是福州、广州、杭州，至于老四的位置，还有待定夺，老“火炉”武汉、重庆以及“新丁”上海、济南都是候选大热门。此前，重庆、武汉和南京曾陆续宣布拒绝“火炉”称号，并禁止媒体报道使用“火炉”称号。
武汉高温特色及其原因
气象专家研究发现，在全球变暖的趋势下，全国夏季的高温中心发生了改变，高温的轨迹集中在华北和华东以及华南地区。而包括武汉在内的我国西南地区，气温虽然也有上升，但上升趋势远远低于其他地区，武汉还出现了气温下降的势头。分析武汉市1951-2006年气候资料可发现，在过去的56年间，武汉6-8月的平均最高气温下降了0.2℃，其中最炎热月份之一的8月下降最为明显，下降了0.9℃。翻开武汉的气象历史，可以从1957年到2006年半个世纪的武汉气温资料中发现，50年来7月平均高温日(高温达35℃以上者)为10天。大多数年份为“凉夏”，如1963、1970、1980、1982年，高温日只有3天;1983、1985和1997年只有4天;1993年只有2天;1973、1986、1987年只有1天高温;1974年和1954年7月根本就没有高温日。气象部门统计分析，20世纪80年代前，武汉平均10年出现1次“凉夏”，20世纪八九十年代，平均2～3年出现1次“凉夏”，极端高温天气明显减少，还出现了7个“极凉年”。
但是，为什么人们感觉武汉还是热?甚至有人还戏称“武汉”为“捂汗”呢?气象专家认为，武汉热，热得有“特色”。一是夜间温度高、温差小;二是空气湿度大、风力小，导致人体散热不畅。
造成这种“特色”的原因，除自然因素外，也有城市热岛效应增强的原因。2008年最新的研究表明，武汉“城市热岛”近年来强度增速加快。城市热岛效应是指城市地区整体或局部温度高于周围地区，温度较高的城市地区被温度较低的郊区所包围或部分包围，就像突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城区，所以被称为城市热岛效应。武汉，中国中部最大的城市，地处北亚热带，长江、汉江贯穿其中。截至2005年，城市人口超过800万，建成区面积202平方千米。正如中国其他大城市一样，武汉市在过去几十年经历了快速发展过程，城市化程度不断加强。该市气温变化在中部地区有很好的代表性。几年来，武汉区域气候中心和国家气候中心持续合作开展武汉“城市热岛”及其变化特征的研究。数据显示，城市热岛效应使武汉市中心城区平均气温比远城区高出1.8～2.0℃。夏季，中心城区局部地区的气温有时甚至比远城区高5.9℃。一项最新研究结果表明：武汉气候增暖趋势明显，尤其是最低气温和平均气温，同时发现“城市热岛强度”也存在非对称性变化，进入本世纪武汉气候变暖和“城市热岛强度”均呈增速加快之势，而且以最高气温表示的热岛强度增速最快。统计计算武汉市气象站、周边4县气象站平均的1960-2005年间四季和年平均、最高、最低气温倾向率，城市热岛强度倾向率和贡献率，结果表明，46年来，城区和郊区的平均气温均以增温趋势为主，平均气温倾向率为正，最低气温增幅最大，最高气温增幅最小甚至下降，冬季增幅最快，夏季增幅最慢甚至下降，这是第一类非对称性;城市热岛效应也存在增强趋势，以年平均、最低、最高气温表示的城市热岛强度倾向率分别为0.235、0.425、0.034℃/10年，热岛效应贡献率分别达到60.4%、67.7%、21.8%，这是第二类非对称性;46年来的增温和城市热岛强度加强主要是后20多年快速增温所致，进入本世纪增温进一步加剧。
改善武汉热环境的措施
如果任凭城市热岛加强，武汉“火炉”的帽子想摘也摘除不了。因此，进一步改善“热环境”，提高市民夏季舒适度，减轻热岛效应仍然任重而道远。减轻热岛效应，可采取的主要措施有：建设生态园林城市，进一步提高城市绿化率;建设湿地风道，导风入城驱散聚集在城中的热浪，给城区降温;实施“冬暖夏凉”工程，集中供冷、供热，大力推广节能建筑，减少空调的使用;保护湖泊，改善水环境，控制大气污染等。
据武汉市园林建筑规划设计院专家研究，绿地对武汉市城区“热岛效应”具有明显的改善作用。在市中心创建大型绿地--“绿心”作用更大。大型绿色地带给我们最大的生态效应，那就是减缓城市热岛效应。绿地是城市天然的“空调”和“空气清洁器”，夏季林区的太阳辐射量为非林区的66%，平均辐射温度可降低14.1%。赤裸的街道气温为40℃的话，公园林地可降低5.64℃，仅为34.36℃。例如，上海市中心的黄浦、卢湾、静安三区的交汇处是-直受到气象部门关注的“特高温区”，在此建设大型公共绿地，一期工程竣工后，对该地块测试表明，在7、8、9三个月间，白天气温与同期相比，平均下降0.6℃，晚上气温平均下降1℃多。此外，加强屋顶绿化、发展垂直绿化，加大力度拆墙透绿，把绿色亮出来，广泛栽种爬墙虎、常青藤等攀援植物，都有利于为城市降温。研究资料表明，有垂直绿化的墙面表面温度比清水红砖表面温度低5.5～14℃，并且可减少墙面热辐射1464千卡/平方米·小时。
武汉区域气候中心专家解释说，武汉夏季市民感觉很热，空气流通不畅是原因之一。中高层建筑群杂乱无章，是最大障碍。随着城市规模越来越大，高楼和人口越来越密集，“热岛效应”日趋明显。密集的高楼大厦阻碍空气流通，影响热能的消散，玻璃幕墙又加剧了热岛效应。如果进一步打通市区、市郊湖泊河流的联系，让流动水体形成风道，可明显地改善武汉城市通风状况，提高城市对高温的抵御能力。2008年8月7日，《武汉市生态框架保护规划》首次披露，在3261平方千米的都市发展区内划定禁建区、限建区和适建区，确保六大生态走廊“罩住”武汉主城区;并根据武汉东南风和东北风的主风向，规划出风道。武汉市将控制并保护大东湖、武湖、府河、后官湖、青菱湖、汤逊湖等六大放射型生态走廊，并沿着生态走廊规划出6个城市风道，深入城区核心，改善城市热岛效应。《规划》提出，武汉市的生态格局为“两环两轴”。“两轴”是以长江、汉水及蛇山、洪山、九峰等东西向山系为“十字”形成山水生态轴。“两环”是以三环线防护绿地为纽带，串联严西湖、汤逊湖、后官湖、金银湖等，形成主城外围生态保护圈;以外环线防护绿地为纽带，加强对木兰山、沉湖、梁子湖、涨渡湖、武湖、青龙山等森林、水体和湿地的保护，构成外环线生态保护圈。为保证六个大型生态走廊之间的联系，规划了32条生态廊道，其宽度为500～1000米，占地30.3平方千米，布置各种绿化景观。
“导风入城”作为主动适应气候变化的尝试，武汉这一新的城市规划将牵引出现“应变建筑”。按武汉市已制定的城市风道规划，主城区将打通6条风道，以便将城外的“凉风”引入市中心，减轻江城夏季的炎热程度，从总体上改善武汉的人居环境。武昌长江边的一小区施工现场，16栋房子不是均匀分布，而是呈倒“V”型分布，“缺口”对着东南方向。据介绍，小区房子的朝向、间距都经过精确测算，确保夏季风以适当速度通过，带走内部热量。到了冬天，北风袭来时，位于倒“V”字底部的楼宇，正好挡住呼呼而来的冷风，如同在小区北面罩起一顶帽子，使居民家的热量不被带走。