师：爸爸怎么了？是停电了吗？我的蛋糕还没有烤好，我出去看看。唉，因为电网维修要停电两天，不如我们趁现在去乡下度个假。
生：太好啦，乡下果然凉快呀。
师：嘿嘿，那是当然。你们知道为什么乡下比较凉快吗？
生：因为城市存在热岛效应。
师：没错，久居城市的人们都有这样的体验，夏季市区的气温比郊区要高，往往是出门5分钟，流汗两小时。因此，市区的人们喜欢去绿树成荫、河湖交错的乡村或郊区享受清凉。那为什么在享受城市生活带来的舒适和便利的同时，市区的人们要承受比郊区更加炎热的酷暑呢？这种现象会对区域的地理环境与发展带来怎样的影响？我们该如何应对？今天就让我们一起来推动思维的多米诺骨牌，进入第二章问题研究的复习。首先，为什么市区的气温比郊区要高？同学们请看这幅图，它展示了城市与郊区气温的分布状况。大家能根据图示总结城市与郊区气温在空间分布上有什么特点，并说出什么叫城市热岛吗？
生：在郊区气温整体较低，变化幅度不大。在向市区过渡的范围内，气温呈现波动上升的趋势。到达市中心内部，气温陡然上升，就像一个热岛矗立在周围平静的海面上。所以把这种现象形象地称为城市的热岛现象。
师：非常好。我们可以把城市与郊区之间的温度差值叫做城市的热岛强度。大家发现了吗？城市热岛强度从市中心向郊区出现怎样的变化？
生：城市的热岛强度在市中心达到最大，越往郊区去，热岛强度越小。
师：对。我们再来看合肥市区与郊区日均热岛强度示意图，横坐标代表不同的年份，纵坐标是热岛强度的数值。明显可以发现，热岛强度大于0，这说明合肥出现了明显的热岛现象。不仅如此，热岛强度随着年份的推移波动上升，说明合肥的城市热岛现象越来越明显。这是什么原因呢？接下来我们一起来探究城市热岛的形成原因。这是合肥城区和郊区的两幅图片，对比图片，大家能发现城郊在地理环境方面存在什么样的差异？这对热岛的形成会产生怎样的影响呢？其实我们前面已经复习过大气的受热过程，知道大气的根本热量来源是太阳辐射。太阳辐射穿过大气层到达地球表面时，一部分被反射、吸收和削弱。太阳辐射穿过大气层到达地球表面，除了一部分被反射之外，其他被地面吸收，然后再以地面长波辐射的形式向大气传输热量。大气吸收长波辐射之后，又以逆辐射的形式将热量返还给地面，对地面起到一定的保温作用。在这里我们要思考，气温的变化可能是这其中哪些环节发生了变化，是什么因素会导致气温升高？我们对比下面两幅图，能看出二者有什么联系呢？第一幅图是合肥市区与郊区的热岛强度分布变化，第二幅图是合肥近年来一些发展的数据积累。从第二幅图我们可以看出，合肥近年来城镇人口总量不断增长，城市人口的比重不断上升，耕地面积逐渐下降，而城镇及工矿用地面积却在不断上升。回忆必修二的知识，我们可以总结出，这其实说明合肥的城市化发展速度在加快。那么城市化的发展与城市热岛现象的变化是否有联系呢？
生：城市化的发展使得城市内部工业、商业、交通、建筑等用地面积增加，绿地、水体面积减小，出现明显的地面硬化现象。这会使得城市的下垫面大量吸收太阳辐射，进而释放出更多的地面长波辐射，被大气吸收后出现明显的增温现象。
师：很好。其次，城市因为工业生产、居民生活以及交通尾气的排放，会出现大量的大气污染物，这些温室气体和粉尘颗粒物会大量吸收地面的长波辐射，进而使气温升高。不仅如此，居民生活、工业生产和交通也会释放出大量的人为热。诸多原因会使得城市的热岛效应出现增强的趋势。开始我们说的是夏季午后的热岛强度，这是否说明城市的热岛强度在夏季午后最明显呢？我们来看这样一幅图，这是上海4G不同时刻热岛积累强度的示意图。横坐标选择了一天四个不同的时刻，纵坐标是热岛的累积强度。通过柱状图我们明显发现，上海的城市热岛强度最强的时刻是出现在2点和20点，也就是夜间。上海的城市热岛强度最强的季节反而是在秋季，这是为什么呢？首先我们来分析为何夜间上海的城市热岛强度比白天要明显？
生：第一，因为城市下垫面在白天储热多，那么在夜晚就会释放出更多的热量。第二，因为城市在夜间比郊区的大气污染物要多，因此空气的保温作用更强。第三，城市在夜晚比郊区会释放出更多的人为热。第四，城市的建筑密集，所以空气流通速度比郊区要慢。所以诸多因素使城市在夜间的热岛强度比白天更明显。
师：非常棒。再看这幅图，我们来分析为何上海的秋季热岛效应更明显呢？我们知道上海是典型的亚热带季风气候，它的冬季与夏季的大气环流有明显变化，而在秋季，冬季风的势力还不是特别明显，加上上海纬度不是特别高，因此上海在秋季风力较弱。这样城市与乡村之间的空气交汇就不明显，城市与郊区之间的温差就比较明显，热岛强度也就比较大。夏季我们再来看下面这幅图。由于夏季风势力强，而上海地理位置距海近，所以上海风力较大，城市与乡村之间的空气扰动混合速度比较快，城市与乡村之间的温差就会减小。这说明夏季上海的热岛强度不是特别明显。通过这样的分析，我们就能总结出，局域的城市热岛现象可能会受到更大范围的空气环流运动的影响。通过上述学习，我们知道气温在城市与郊区之间存在明显的空间差异和时间变化。这种现象可能会使市区出现盛夏和暖冬，可能会使市区的人们感到烦躁和郁闷，也可能会使市区的植物提前开花，推迟结果。其实城市的热岛不仅影响气温，也会影响城郊之间空气的运动状况。前面我们已经复习过，冷热不均会引起空气的环流运动。城市的热岛和郊区的温差会使空气在城市和郊区发生垂直运动，进而产生同一水平面的气压差，产生大气的水平运动，于是诞生了城市热岛环流现象。这种热岛环流现象会对城市产生怎样的影响呢？一些对大气污染较重的企业会怎么样？
生：原先在城市热岛环流范围圈内的一些对大气会产生严重污染的企业，被迫迁至城市下沉气流之外。比如城市中心的上升气流可能会把市区内部的污染物带到城市的上空聚集，产生热岛效应。如果水汽充足，也有可能会产生凝结液化的雨岛效应。
师：没错。所以在城市街头，盛夏的午后，经常能看到烈日下的交警，下一秒可能就会变成暴雨下的交警。但无论如何，他们依然坚守在岗位，守护着城市的平安。因此，我们知道城市的热岛会影响城市的发展建设，影响城市居民的生活等等。可是我们要清楚，城市的热岛并不是一无是处的，例如城市的气温高，可能会使城市在秋冬季节凌霜和凌露的机会少，也可能会使城市降雪的几率减少，城市的雨岛效应也可以达到降温的效果。其实针对城市普遍存在的热岛效应，在城市发展过程中，相关业界的专家们提出了很多科学合理且行之有效的对策。咱们知道植物是吸热的，那么城市里的绿化非常重要，它可以适当缓解热岛效应。夏季人们到公园可以在树荫下、凉亭内乘凉，还有一些人喜欢乘船到湖面上嬉戏玩耍。实际上，公园里的湖泊除了具有娱乐功能之外，也有吸热功能。利用自然风乘凉，既减少了空调外排的热量，还实现了节能环保。另外，在城市建设过程中，除了可以多开辟一些绿地公园、多建林荫大道等措施之外，还可以在建筑物的顶部做文章，目前比较成功的做法当属屋顶绿化了。所谓屋顶绿化，其实就是在一些建筑物的顶部、露台、天台等上面进行造园，种植树木、花卉。它对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间、改善人民居住条件、提高生活质量，以及对美化城市环境、改善生态效应有着极其重要的意义。缓解城市热岛效应，除了可以采取这些有效措施之外，政府部门还应根据城市发展现状控制城市人口容纳量。