张春霞
城市是人口、商业、工业高度集中的区域，由于人类的活动和工业生产排放出大量的热量，使城市气温比周围郊区气温高，这一现象就称为“城市热岛效应”。我国曾观测到的最大城乡温差即城市热岛强度，上海1979年11月13日20时
达6.8℃，北京1966年2月22日清晨达9℃。随着城市的发展和人口的稠密化，“城市热岛效应”变得日益突出。
一、城市热岛效应的产生因素及危害
城市热岛主要是由以下因素综合形成：①人口高度密集、工业集中，大量人为热量喷发。②高耸的建筑物是气流通行的障碍物，造成地表风速小且通风不良。③城市绿地的缺少。④人类活动释放的废气排入大气，改变了城市上空的大气组成，使其吸收太阳辐射的能力及对地面长波辐射的吸收增强。据统计，热岛的80％归咎于绿地的减少，20％才是城市热量的排放。由此可见绿地对城市的重要性。
城市热岛的危害：①“热岛效应”引起自然环境和植物生态发生变化，使大气中的粉尘增多，威胁市民的健康，夏季城市更加闷热。②“热岛效应”不仅使人们工作效率降低，而且中暑人数增加，夏季高温导致火灾多发，加剧光化学烟雾的危害。③“热岛效应”阻碍城乡空气交流，使烟尘、二氧化碳、汽车尾气等污染物在地表空气磨擦层长时间滞留，形成灰蒙蒙的大气状态，诱发多种疾病。
二、武汉市城区热岛分布规律和特征(1988年的分布状况)
1、城区热岛的水平结构
根据白天(12—15时)和夜间(0—3时)热环境资料的分析，武汉市区热岛日周期水平变化较大，白天构成以市区为主、面积大、分布集中的多中心城市热岛为主要特征。汉口有三个强热岛中心，以0．9℃为界：一是从武胜路一三阳路，从中山大道一建设大道呈“凸”字形，范围最大，强度最高，基本分布在人口稠密区；二是堤角工业区，从黄浦路沿工农兵路到新村街，为一直径2公里的圆形；三是易家墩工业区，从汉宜路南端沿解放大道到古田一路呈南北宽1公里的东西向带状，与工业区的分布位置吻合。
青山区有两个强热岛中心：一是武钢厂区，呈北西向排列长约2．5公里，宽l公里的平行四边形；二是生活区，以红卫路街和新沟桥街为中心两个相邻的小热岛，直径小于1公里。
武昌有两个弱热岛中心，分别位于武昌老城区沿江呈岛带状和四美塘的两端，面积较小。
夜间城市热岛范围较小，强度较弱，以工业热源和水体效应为主构成热岛呈零散分布为主要特征，青山武钢为热岛最强，以炼铁厂为中心呈同心圆向外扩散，直径为1公里。汉阳汉钢为一弱热岛中心，汉口城区温度略高于背景温度(0．1℃)强度极弱，而大面积的水体都表现出较市区更高的温度，形成与水体形状相类似的热岛和热带，分布于市区外围或横穿市区。
2、城区热岛的强度分布
武汉市在温差较小的秋未季节(11月份)整个城市热岛强度较小，特别是在午后和午夜，最大强度仅有1．1℃。并且汉口几个热岛中心的强度均大于武钢热岛中心强度，白天市区均呈不同强度的热岛，热岛边界出现的范围基本上与建城区吻合，只有在大的水体附近和广埠屯以东没有热岛出现，呈“冷湖”特征。
夜间热岛强度大小主要与工业热源有关，武钢最强，达1．1℃。汉阳七里庙工业区次之，达0．3℃，汉口人口稠密区为0．1℃。并且汉口几个热岛中心的强度均大于武钢热岛中心强度。
总之，城市热岛强度夜间大于白天，上半夜大于下半夜，具有热源的工业区大于一般市区，人口密集，建筑密度大的城区高于稀疏区，白天水体植被具有调节气温作用，削弱了热岛强度；夜间水体具有保温作用，形成热岛。不同季节的城市热岛心基本不变，热岛强度差别较大。
三、利用2000年遥感温度片对城区热岛效应综合分析
武汉市经过几年大力度的绿化建设，一大批环境创新工程相继竣工，江城面貌发生了前所未有的改观。截至2000年，城区公园由25座增至33座，绿化广场由2个增至12个，街头游园由232个增至254个，绿地覆盖面积已达到6981公顷，绿地覆盖率达33．24％，人均公共绿地7．44平方米。
根据ETM+传感器于2000年9月21日上午10：00—10：15获取的第6波段的高增益影像资料分析，武汉市热岛的白天构成仍以市区为主，市中心热岛呈现一种复杂的镶嵌式结构，呈多中心分布模式。比照88年的热岛分布状况，大片的热岛被瓦解或已成点状分布，较明显的有以下几处：
原从武胜路——三阳路，从中山大道——建设大道呈“凸”字形，范围最大，强度最高的区域，已明显在菱角湖、机器荡子湖、小南湖等五湖组成的“绿心”周围挖空，这同近几年通过水体保护和环湖绿化将这“五湖”建成汉口中部的湖泊公园是分不开的。这里已形成绿色空间相对集中的汉口中心区“绿心”，再加上这里旧城区改造，增加绿化量，都大大降低了周围温度。
青山区99年绿地面积为1238．70公顷，比96年增加226．63公顷。单位附属绿地面积99年为730．44公顷，比96年增加193．32公顷。88年热岛较集中的武钢厂区、生活区热岛范围明显减少，红色(温度最高)区域基本上由88年片状打散成局部、点状，面积大大减少。这同近几年武钢掀起大规模的拆除闲置房植树造林的活动密不可分。仅2001年就拆除各类闲置房等建筑23．5万平方米，建成绿地9万平方米。武钢的居住区还被评为全国绿量最大的工业人口居住区。
武昌区99年绿化面积是1136．66公顷，比96年增加了230．53公顷。近几年红楼广场、洪山广场建成。红楼广场由1．2万平方米的小游园改建成5．42万平方米的大型绿化广场，洪山广场将原东、西广场贯通形成10．8万平方米的绿化广场，新建公共绿地2万平方米。大型绿地带给我们最大的生态效应——减缓城市热岛效应，最明显的是位于两江交汇处的半岛型地域——南岸嘴。南岸嘴地区总用地面积为172公顷。从88年热岛分布图上，可看到此处正是热岛明显集中的区域，由于近几年市政府重视对其的改造和绿化，在2000年热岛分布图上可以看到这里核心区的热岛已基本消失。
在2000年热岛分布状况中，仍可见许多热岛区域的存在，并有新的热岛中心产生，较大的区域如武汉沌口经济开发区工业密集区，这是整个城市发展、延伸、新工业园产生过程中不可避免的，关键在于如何最大限度地降低热源的危害，怎样更好地利用绿色植物减缓城区热岛效应。
四、利用绿色植物，减缓城区热岛效应的方法和措施
1、加强绿廊建设。道路绿化带及河流绿化带属于人类塑造的一种特殊的绿廊，直观地看，廊道的树冠阻挡了阳光和风，达成了微环境条件，除改变小气候外，还起分割屏障，连通的作用，在规划市区外缘，根据地形和条件，设置营造宽展的城市防护林带，并和邻县的农田防护林网相联结。在规划市区内，要在居住区、集团之间营造隔离林带，特别是工业区和居住区必须尽可能设置一定宽度的卫生防护林带。
2、在市中心创建大型绿地——“绿心”。大型绿色地带给我们最大的生态效应——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％。赤裸的街道气温如40°c的话，公园林地可降低5．64°C，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°C，晚上气温平均下降1°C多。
3、加强屋顶绿化。对城市屋顶进行绿化是美化城市环境，削减城市“热岛效应”的有力措施。截至2001年底，武汉市建成区面积约211.88平方公里，其中已建房屋占地面积约70平方公里，并且每年还以一定的速度增长，如果将已建成的房屋中的半数屋顶用来绿化，可增加绿地35平方公里，相当于106个中山公园的面积，且屋顶绿化成本低。很显然，屋顶绿化潜力巨大，可以成为城市绿地新的增长点。其对改善生态效应、降低城区热岛效应、美化城市、提高市民生活质量，都有着重要意义。武汉市应研究制定相应的政策和规定，鼓励相关企业，房地产开发企业和建设业主单位绿化建筑屋顶。让武汉的上空绿起来、美起来。
4、发展垂直绿化。要加大力度继续拆墙透绿，把绿色亮出来。广泛栽种爬墙虎、常青藤等攀援植物。研究材料表明，有垂直绿化的墙面表面温度比清水红砖表面温度低5．5°C—14℃，并且可减少墙面热辐射1464千卡／平方米?时。
武汉市应当应用“生态系法”，以减缓热温为主，规划生态轴、生态绿心、生态环和放射生态走廊相互联系的“环状——放射”型框架结构，创造新的城市绿地体系。并运用航空红外遥感技术资料的热岛分布，因害设防，在中心城区按照服务半径和防灾、消防功能要求布局绿地；按城市组团要求设置结构性绿地；在主城外围造人工森林、绿色廊道、楔形绿地成为新鲜空气的库地和通道，走社会、经济与生态环境相协调的持续发展的绿色道路，形成树木成林、成片、成荫、成景，碧水蓝天的空间绿色城市。从而有效地缓解城市热岛的影响。
（作者单位：武汉市园林建筑规划设计院）
