自然下垫面课件

苏州新区苏州新区苏州城为什么越来越热？苏州城为什么越来越热？苏州新区苏州城为什么越来越热？1苏州苏州39.3 39.3 成江苏成江苏“高温中心高温中心”2010-08-13,2010-08-13,江苏省气象台发布了高江苏省气象台发布了高温橙色警报。温橙色警报。而作为全省的而作为全省的“高温中心高温中心”，昨天，昨天下午苏州市发布了最高级别的高温红色警下午苏州市发布了最高级别的高温红色警报，这也是本省首个挂上高温红色警报的报，这也是本省首个挂上高温红色警报的城市。高温红色警报的含义，就是预告该城市。高温红色警报的含义，就是预告该地区当日的最高温度将达到地区当日的最高温度将达到4040。昨天苏。昨天苏州的最高温度达到了州的最高温度达到了39.339.3，部分地区的，部分地区的最高温度接近最高温度接近4040。苏州39.3 成江苏“高温中心”22问题研究问题研究方法和步骤：方法和步骤：1.1.仔细仔细阅读阅读材料（包括文字和材料（包括文字和地图地图）2.2.看清看清问题（找问题（找关键词关键词）3.3.查找查找相关资料（可相关资料（可借助网络借助网络）4.4.思考思考问题（结合材料）问题（结合材料）5.5.组织答案（使用组织答案（使用地理术语地理术语）问题研究方法和步骤：3研究问题一研究问题一：图图转换图图转换据图，热岛效应的定义是什么？据图，热岛效应的定义是什么？城市内部的温度比周围地区高的一种现象城市内部的温度比周围地区高的一种现象研究问题一：图图转换据图，热岛效应的定义是什么？4气温分布图气温分布图 等温线分布图等温线分布图气温分布图 532.53231.53130.53030.529.532.53231.53130.53030.529.56市区市区郊区郊区郊区郊区市区郊区郊区7 等温线分布图等温线分布图 等压线分布图等压线分布图 思考思考:根据根据“热力环流热力环流”原理的知识，能否作出原理的知识，能否作出对应的对应的等压线图等压线图呢？呢？利用实测气象数据进行苏州市热岛分布研究效果图利用实测气象数据进行苏州市热岛分布研究效果图 气温的分布规律：气温的分布规律：由市中心向四周递减（由市区向郊区递减）由市中心向四周递减（由市区向郊区递减）等温线分布图 等压线分布图利用实测气8气压气压气压气压城市中心城市中心城市中心城市中心城市边缘城市边缘城市边缘城市边缘城市边缘城市边缘城市边缘城市边缘气压城市中心城市边缘城市边缘9研究问题二研究问题二：苏州城越来越热的原因？苏州城越来越热的原因？研究问题二：苏州城越来越热的原因？10苏州城区州城区“越来越越来越热”原因分原因分类归纳表表升升温温快快散散热热慢慢发发热热多多苏州城区“越来越热”原因分类归纳表升散发11李公堤上的车流李公堤上的车流苏州的新区工业区苏州的新区工业区苏州的新区工业区苏州的新区工业区李公堤上的车流苏州的新区工业区12发热多：发热多：固定热源固定热源固定热源固定热源:工厂、家庭炉灶、冷气、采暖等约占工厂、家庭炉灶、冷气、采暖等约占工厂、家庭炉灶、冷气、采暖等约占工厂、家庭炉灶、冷气、采暖等约占3 34 4 移动热源移动热源移动热源移动热源:汽车、摩托等约占汽车、摩托等约占汽车、摩托等约占汽车、摩托等约占1 14 4 人体和家畜等新陈代谢热量一般还不到人体和家畜等新陈代谢热量一般还不到人体和家畜等新陈代谢热量一般还不到人体和家畜等新陈代谢热量一般还不到1 1 苏州经济的快速发展，能源消耗增加，工业热量、苏州经济的快速发展，能源消耗增加，工业热量、苏州经济的快速发展，能源消耗增加，工业热量、苏州经济的快速发展，能源消耗增加，工业热量、汽车尾气等排放造成极大压力，家用电器特别是空调汽车尾气等排放造成极大压力，家用电器特别是空调汽车尾气等排放造成极大压力，家用电器特别是空调汽车尾气等排放造成极大压力，家用电器特别是空调的使用也加速了温度升高。的使用也加速了温度升高。的使用也加速了温度升高。的使用也加速了温度升高。发热多：苏州经济的快速发展，能源消耗增加，工业13城城市特色市特色城城市多建筑物和市多建筑物和街道多混泥土组街道多混泥土组成比热小所以升成比热小所以升温快温快。乡乡村特色村特色房舍少房舍少、多森林多森林。地表多土壤组成地表多土壤组成，比热较大所以升温比热较大所以升温慢慢。表面物质不同城市特色乡村特色表面物质不同14 升温快：升温快：城市内大量人工构筑物如铺装地面、各城市内大量人工构筑物如铺装地面、各城市内大量人工构筑物如铺装地面、各城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等，改变了下垫面的热属性，种建筑墙面等，改变了下垫面的热属性，种建筑墙面等，改变了下垫面的热属性，种建筑墙面等，改变了下垫面的热属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相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，它们比自然下垫面同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面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，因而其表面的（绿地、水面等）升温快，因而其表面的（绿地、水面等）升温快，因而其表面的（绿地、水面等）升温快，因而其表面的温度明显高于自然下垫面。温度明显高于自然下垫面。温度明显高于自然下垫面。温度明显高于自然下垫面。升温快：城市内大量人工构筑物如铺装15下下垫面面草坪草坪树冠冠水泥地面水泥地面柏油柏油马路路温度温度32305763上海夏天某天的实测温度上海夏天某天的实测温度下垫面草坪树冠水泥地面柏油马路温度32305763上16热源不同都市与乡村热源不同都市与乡村热源不同，因这都市大部分这水泥因这都市大部分这水泥、钢筋建筑钢筋建筑，通风不好通风不好，使城市散热慢。使城市散热慢。使城市散热慢。使城市散热慢。热源不同都市与乡村热源不同，因这都市大部分这水泥、钢筋建筑，17都市地区因为工业化等因都市地区因为工业化等因素影响素影响，使得悬浮微粒远使得悬浮微粒远大于乡村地区大于乡村地区，这些悬浮这些悬浮微粒在通风不良情況下微粒在通风不良情況下，会产生有害的烟雾弥漫会产生有害的烟雾弥漫。有有有有时形成逆温现象。时形成逆温现象。时形成逆温现象。时形成逆温现象。空气成分不同都市地区因为工业化等因素影响，使得悬浮微粒远大于乡村地区，这18散热慢：散热慢：1 1、自然下垫面（绿地、水体）少，吸热能力小。、自然下垫面（绿地、水体）少，吸热能力小。、自然下垫面（绿地、水体）少，吸热能力小。、自然下垫面（绿地、水体）少，吸热能力小。2 2、高层建筑越来越高、越来越密，通风效果差、高层建筑越来越高、越来越密，通风效果差、高层建筑越来越高、越来越密，通风效果差、高层建筑越来越高、越来越密，通风效果差 。3 3、逆温现象，逆温现象，逆温现象，逆温现象，大气污染。大气污染。大气污染。大气污染。散热慢：1、自然下垫面（绿地、水体）少，吸热能力小。19 城市绿地面积不足、含水差的水泥路面大量使用，城市绿地面积不足、含水差的水泥路面大量使用，也导致了地表温度比以前升高不少。根据最新报告，也导致了地表温度比以前升高不少。根据最新报告，目前苏州市森林覆盖率约为目前苏州市森林覆盖率约为48%48%，虽已超过国家规定标，虽已超过国家规定标准，但相对集中在郊区。在植被调温方面，绿化对于准，但相对集中在郊区。在植被调温方面，绿化对于中心城区还显不足。由于城市中心城区还显不足。由于城市“热岛效应热岛效应”以及遮阳、以及遮阳、通风效果的不理想，使得室外温度大幅上升，居民们通风效果的不理想，使得室外温度大幅上升，居民们不愿在室外活动，纷纷躲到家里吹空调，又进一步加不愿在室外活动，纷纷躲到家里吹空调，又进一步加剧了城市升温，连锁反应陷入恶性循环。剧了城市升温，连锁反应陷入恶性循环。研究问题三：研究问题三：苏州城变热有什么危害？苏州城变热有什么危害？升温不利生活升温不利生活,增加能源消耗增加能源消耗 城市绿地面积不足、含水差的水泥路面大量使用，也20 由于郊区的风吹入城市，加上建筑物影响由于郊区的风吹入城市，加上建筑物影响了城市建筑物通风，导致城市里形成的热不能了城市建筑物通风，导致城市里形成的热不能及时散发出去；城市建筑密集而引起正常的空及时散发出去；城市建筑密集而引起正常的空气流动不畅（风速一般减少气流动不畅（风速一般减少20-30%20-30%）；城市的）；城市的无风天气比郊区多无风天气比郊区多20%20%。风的主要作用是把污。风的主要作用是把污染物搬走。监测表明，当风速高于染物搬走。监测表明，当风速高于6m/s6m/s时，空时，空气的污染浓度会大大降低，风速低于气的污染浓度会大大降低，风速低于2m/s2m/s的污的污染程度会急剧增加。另外上升气流里的酸性气染程度会急剧增加。另外上升气流里的酸性气体还会增大降水的体还会增大降水的PHPH值。值。空气污染与风速的关系空气污染与风速的关系加重空气污染，形成酸雨加重空气污染，形成酸雨 由于郊区的风吹入城市，加上建筑物影响了城市建筑物通风21自然下垫面课件22 登革热病毒与黃热病病毒均为虫媒病毒，通常由埃登革热病毒与黃热病病毒均为虫媒病毒，通常由埃及斑蚊、白線斑蚊与热帶斑蚊等昆虫所传播。隨着全及斑蚊、白線斑蚊与热帶斑蚊等昆虫所传播。隨着全球气温提高，這些蚊虫逐渐北移，並出現在寒冷地方。球气温提高，這些蚊虫逐渐北移，並出現在寒冷地方。当这些蚊虫来到大都市时，也会帶进各种热带疾病。当这些蚊虫来到大都市时，也会帶进各种热带疾病。传染疾病传染疾病 最新研究表明，居住在寒冷地带的人，因室外活动不最新研究表明，居住在寒冷地带的人，因室外活动不多，大部分时候在一个不太大的空间里与人朝夕相处，比多，大部分时候在一个不太大的空间里与人朝夕相处，比较能控制自己情绪、具有较强耐心和忍耐力；居住在温暖较能控制自己情绪、具有较强耐心和忍耐力；居住在温暖宜人的水乡的人们，往往多愁善感，也机智敏捷；生活在宜人的水乡的人们，往往多愁善感，也机智敏捷；生活在热带地区的人，性格暴躁易发怒。如果我们对热岛效应听热带地区的人，性格暴躁易发怒。如果我们对热岛效应听之任之，人类会变得更加暴躁和冷漠！之任之，人类会变得更加暴躁和冷漠！影响性格影响性格 登革热病毒与黃热病病毒均为虫媒病毒，通常由埃及斑蚊23 总结：总结：（1）使城市气候舒适度变差；）使城市气候舒适度变差；越来越热。越来越热。加重能源消加重能源消 耗（比如增加对空调的使用）；耗（比如增加对空调的使用）；（2）加重空气污染，形成酸雨；）加重空气污染，形成酸雨；（3）增加水资源消耗；）增加水资源消耗；（4）增加病菌繁殖的条件，传染疾病；）增加病菌繁殖的条件，传染疾病；（5）对城市生存物种产生影响；）对城市生存物种产生影响；（6）影响人们的性格。）影响人们的性格。总结：24逆温现象逆温现象：空气是靠地面加热的，正常情况应该是空气是靠地面加热的，正常情况应该是越近地面空气温度越高，而热空气比重比冷空气轻，越近地面空气温度越高，而热空气比重比冷空气轻，下层的空气会自然上升，形成上下对流。下层的空气会自然上升，形成上下对流。但但在某些条件下，会出现下层空气温度低在某些条件下，会出现下层空气温度低于上层的状态，叫做于上层的状态，叫做逆温层逆温层。逆温是一种。逆温是一种稳定稳定状态状态，对于污染散发极为不利，是严重污染天，对于污染散发极为不利，是严重污染天气的直接气象条件。它的出现会造成气的直接气象条件。它的出现会造成近地面空近地面空气的静止（所以热量不易散失）气的静止（所以热量不易散失）和比重较大的和比重较大的污染物的沉积。污染物的沉积。逆温现象：空气是靠地面加热的，正常情况应该是越近地面空气温度25 思考判断：思考判断：(1)、以下对流层气温分布中出现逆温现象的是、以下对流层气温分布中出现逆温现象的是 。BCEABC 思考判断：BCEABC26 (2)、下图为某城市某日清晨低层大气温度垂直分布、下图为某城市某日清晨低层大气温度垂直分布图，读图并回答：图，读图并回答：图中气温分布异常部图中气温分布异常部分是分是、中的中的 ，判断依据是什么，判断依据是什么?处的气温随着处的气温随着高度的增加而升高度的增加而升高（即逆温现象）高（即逆温现象）2 (2)、下图为某城市某日清晨低层大气温度垂直分布27自然下垫面课件28这是这是1999年拍到的智利圣地亚哥市上空烟雾缭绕的照片。年拍到的智利圣地亚哥市上空烟雾缭绕的照片。汽车尾气和工业排放物是造成污染的汽车尾气和工业排放物是造成污染的“元凶元凶”这是1999年拍到的智利圣地亚哥市上空烟雾缭绕的照片。汽车29(3)为什么白天和黑夜热岛效应的规模不同？为什么白天和黑夜热岛效应的规模不同？(3)为什么白天和黑夜热岛效应的规模不同？30讨论分析：讨论分析：(4)实测表明，城市污染最显著的时间不是太阳最毒实测表明，城市污染最显著的时间不是太阳最毒的正午，早晨的正午，早晨7、8点和晚上点和晚上8、9点是两个高峰点是两个高峰,综合分综合分析下图说明原因。析下图说明原因。讨论分析：31四、如何给苏州城降温？四、如何给苏州城降温？想想：在城市建设中有什么办法？想想：在城市建设中有什么办法？四、如何给苏州城降温？想想：在城市建设中有什么办法？32 每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收的热每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收的热量，相当于量，相当于189台空调的制冷作用；平均每天吸收台空调的制冷作用；平均每天吸收1.8吨的二氧化碳，每公顷绿地可以年滞留粉尘吨的二氧化碳，每公顷绿地可以年滞留粉尘2.2吨，吨，将环境中的大气含尘量降低将环境中的大气含尘量降低50%左右；左右；“十亩草相当于一亩树十亩草相当于一亩树”。绿化覆盖率达到。绿化覆盖率达到30以上，绿地才有缓解城市热岛效应的作用；绿化覆盖以上，绿地才有缓解城市热岛效应的作用；绿化覆盖率达到率达到40以上，热岛面积可减少以上，热岛面积可减少34；绿化覆盖率；绿化覆盖率达到达到60以上，热岛效应才能基本被控制；以上，热岛效应才能基本被控制；立体绿化：如地毯式的屋顶或爬满常春藤和爬立体绿化：如地毯式的屋顶或爬满常春藤和爬山虎的墙壁在盛夏可使室内温度下降山虎的墙壁在盛夏可使室内温度下降24，节约，节约空调耗电量空调耗电量2040。经计算，屋顶绿化相当于地。经计算，屋顶绿化相当于地面绿化效益的面绿化效益的60。”每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收的热量，相33 在拙政园附近地区进行的一项保水性铺装道在拙政园附近地区进行的一项保水性铺装道路试验表明，虽然比普通道路成本高，但夏天路路试验表明，虽然比普通道路成本高，但夏天路面温度可面温度可下降约摄氏度下降约摄氏度。目前，随着城市新路不断修筑所铺设的水泥、目前，随着城市新路不断修筑所铺设的水泥、沥青等硬化地面不考虑透雨水，使得雨水直排下沥青等硬化地面不考虑透雨水，使得雨水直排下水道造成地面过于干燥，使城市水道造成地面过于干燥，使城市扬尘扬尘污染加重，污染加重，地面平均温度升高，加速了城市地面平均温度升高，加速了城市热岛效应热岛效应，透水，透水性路面正好可以缓解这个问题。性路面正好可以缓解这个问题。苏州苏州:现在在马路两侧的人行道。据市政部门介绍，都铺现在在马路两侧的人行道。据市政部门介绍，都铺装了新型透水混凝土，同时保留了现有道路的排水设施，装了新型透水混凝土，同时保留了现有道路的排水设施，因此路面的积水会一部分从路面直接渗透入地下，一部因此路面的积水会一部分从路面直接渗透入地下，一部分从排水系统收集，可以帮助城市排水系统有效排涝。分从排水系统收集，可以帮助城市排水系统有效排涝。经测算，该路面每平方米一分钟能吸收经测算，该路面每平方米一分钟能吸收270升左右的水，升左右的水，而苏州平常的雨量不过而苏州平常的雨量不过100毫升毫升/分钟。因此，透水性路分钟。因此，透水性路面能大大缓解排水管网的压力，从而减少水浸街。面能大大缓解排水管网的压力，从而减少水浸街。在拙政园附近地区进行的一项保水性铺装道路试验表34（1）用）用“绿岛绿岛”拯救拯救“热岛热岛”（2）尽可能扩大城市水面）尽可能扩大城市水面（3）建筑物表面颜色由深变浅）建筑物表面颜色由深变浅（4）市区路面要进行保水性、透水性铺装）市区路面要进行保水性、透水性铺装（5）将城区分散的热源集中控制，提高工业）将城区分散的热源集中控制，提高工业热源和能源的利用率，减少热量散失和释放热源和能源的利用率，减少热量散失和释放（6）清洁能源）清洁能源（7）低碳生活）低碳生活（1）用“绿岛”拯救“热岛”（2）尽可能扩大城市水面（335比较理想的城市建筑空间布局模式应该是怎样？比较理想的城市建筑空间布局模式应该是怎样？相对静风状态相对静风状态苏州城属于哪种情况？如何改进？苏州城属于哪种情况？如何改进？在城市规划中留下主导风向通道，使市中心污在城市规划中留下主导风向通道，使市中心污在城市规划中留下主导风向通道，使市中心污在城市规划中留下主导风向通道，使市中心污染物加快扩散染物加快扩散染物加快扩散染物加快扩散比较理想的城市建筑空间布局模式应该是怎样？相对静风状态苏州36五、热岛效应可以利用吗？五、热岛效应可以利用吗？根据以上对根据以上对“热岛效应热岛效应”的理解发表你的看法。的理解发表你的看法。人们都认为热岛是令城市污染加重的罪人们都认为热岛是令城市污染加重的罪魁祸首。热岛和污染的伴生，又可能是大自魁祸首。热岛和污染的伴生，又可能是大自然给人类的恩赐！然给人类的恩赐！五、热岛效应可以利用吗？根据以上对“热岛效应”的理解发表37 污染空气就只能沉积聚集在污染源的附污染空气就只能沉积聚集在污染源的附近，城市环境就会更加恶劣不堪。如果城市近，城市环境就会更加恶劣不堪。如果城市周围是产生清洁空气的森林绿地而不是制造周围是产生清洁空气的森林绿地而不是制造污染的工厂，如果输入城市的空气不是被人污染的工厂，如果输入城市的空气不是被人类自己将其与污染物混合后再送至各家各户，类自己将其与污染物混合后再送至各家各户，适度的热岛效应本来是可以改善城市环境的。适度的热岛效应本来是可以改善城市环境的。（1）绿化位置的选择。）绿化位置的选择。（2）工厂分布位置的选择。）工厂分布位置的选择。污染空气就只能沉积聚集在污染源的附近，城市环境38工厂工厂B工厂工厂A严重污染城市严重污染城市对城市影响小对城市影响小绿化地区绿化地区B工厂B工厂A严重污染城市对城市影响小绿化地区B39雨岛效应雨岛效应城市中由于热岛效应，上升气流比郊外强，城市城市中由于热岛效应，上升气流比郊外强，城市大气中吸湿性污染微粒又是良好的水汽凝结核，大气中吸湿性污染微粒又是良好的水汽凝结核，因此城市云量一般比郊外多。云多是增加城市降因此城市云量一般比郊外多。云多是增加城市降水的有利条件。有时因为热岛的热力作用触发对水的有利条件。有时因为热岛的热力作用触发对流性不稳定，因而偶尔也有城外无雨而城里有雨流性不稳定，因而偶尔也有城外无雨而城里有雨(甚至大雨甚至大雨)的情况发生。的情况发生。城市的下垫面比较粗糙，阻碍降水天气系统的移城市的下垫面比较粗糙，阻碍降水天气系统的移动，延长城区降水时间。动，延长城区降水时间。城市的雨量比郊区多，形成城市雨岛。城市的雨量比郊区多，形成城市雨岛。“雨岛效应雨岛效应”对城市环境有什么影响？对城市环境有什么影响？雨岛效应城市中由于热岛效应，上升气流比郊外强，城市大气中吸湿40