中国城市安全警告-第13章

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　　　　热岛效应的危害　　　　
　　　　环保专家余志豪说：“城区温度高，就容易造成空气上升，而郊区较冷的空气又流向市区。如果郊区有工厂，那工厂中排出的污染物就会一并集中到城市的中心。这种‘城市风’的出现会加重市区的大气污染程度。”　　　　
　　　　中国环境学会大气环境学委会副主任李宗恺认为，这种温差之大足以影响到市民的居住条件，使城市中心越来越不适宜生活。　　　　
　　　　在“热岛效应”的影响下，城市上空的云、雾会增加，使有害气体、烟尘在市区上空累积，形成严重的大气污染。天气变化的幅度正在加剧，出现的频率和灾害力度也令人关注。这主要是城市热岛效应强度增加而引起的关联气象效应。比如由“热岛效应”带来的城市“雨岛效应”、“雾岛效应”等等。　　　　
　　　　人类有许多疾病就是在“热岛效应”下引发的。医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密切相关。环境温度高于28度时，人们就会有不舒适感；温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱；气温高于34℃，并伴有频繁的热浪冲击，还可引发一系列疾病，特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升，死亡率明显增加。此外，高温还可加快光化学反应速率，从而提高大气中有害气体的浓度，进一步伤害人体健康。　　　　　
　　　　在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和有害化学气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体的作用下，高温区的居民极易患上消化系统或神经系统疾病。此外，支气管炎、肺气肿、哮喘、鼻窦炎、咽炎等呼吸道疾病人数也有所增多。　　　　　
　　　　用“绿岛”拯救“热岛”　　　　
　　　　国内外许多专家都在积极进行这方面的探索和研究，目前已有多种方法可供选择。例如可将城市建筑物表面颜色由深变浅，以减少对太阳辐射的吸收；在路边、花园和屋顶栽种上花草树木；加强城市规划，选择合理的城市结构模式，统筹安排工厂区和居民区；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，也是一项很重要的措施。　　　　　
　　　　专家呼吁：城市规划要增加气候论证，立体绿化更是治本之策。既然城市中人工构筑物的增加、自然下垫面的减少是引起热岛效应的主要原因，那么，在城市中通过各种途径增加自然下垫面的比例，是缓解城市热岛效应的有效途径之一。　　　　
　　　　绿地是城市中最主要的自然因素，城市绿化覆盖率与热岛强度成反比，绿化覆盖率越高，热岛强度越低，因此，建立规模化的集中绿地是最能直接削弱城市热岛效应的做法。　　　　
　　　　据科学统计，每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收的热量，相当于189台空调的制冷作用；平均每天吸收1。8吨的二氧化碳，显著削弱温室效应的产生。此外，每公顷绿地可以年滞留粉尘2。2吨，将环境中的大气含尘量降低50％左右，可有效抑制大气升温。　　　　
　　　　“热岛”时代的城市绿化，不是一个简单的数量增加。中国林学会理事、南京林业大学汤庚国教授强调，一个城市绿化怎么样，不仅要看绿地率、人均绿地率以及绿地覆盖率，更要看绿量——树上每片树叶的面积之和。单纯追求绿地率，容易急功近利。“弄几吨草种撒一下，过几天，就能增加一大片绿地。”这样的“地毯”很漂亮，但从生态价值来看，难与树木相比，“十亩草相当于一亩树”。一个合理的城市绿化体系，应该层次丰富：在城郊建森林。上海、广州、南京等大城市，均已开始行动。南京在周边准备投入100多亿元，培植140万亩的连片林地。当然，这个森林物种搭配比例要合理。在29平方米空间内，一般栽1棵乔木，6棵灌木，20平方米草坪。汤庚国强调，各个城市一定要保护现有的大树。“像树冠很大的梧桐树，有的城市最多曾有2万株，因为给城市建设让路，现在只剩2000多株。这里面损失的绿量难以计算！”其次，城市中间，不仅要见缝插绿，而且尽量多栽树木，形成几百亩哪怕是几亩大的森林。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；绿化覆盖率达到40％以上，热岛面积可减少3／4；绿化覆盖率达到60％以上，热岛效应才能基本被控制。　　　　
　　　　南京大学大气科学系教授余志豪提出，“减少热量排放、增大绿化面积是减弱热岛效应的根本途径”。园林专家介绍说，立体绿化“能吸收大气污染物、增湿、滞尘、降噪，遏制‘热岛现象’加剧，变‘热岛’为‘绿岛’，降温效果好，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2℃～4℃，节约空调耗电量20％～40％。经计算，屋顶绿化相当于地面绿化效益的60％。”　　　　
　　　　风、水面等自然因素也可有效缓解城市的热岛效应。风是热岛效应的“天敌”，当风刮起来的时候，热岛就失去了存在的理由，通过大气环流，热岛与周围地区的空气进行交换，以此降低自身的温度。水面不仅构成了城市美丽的景观，当温度升高时，它的蒸发作用能冷却空气，使环境温度降低。因此，使建筑低层化和合理分散化、市内道路宽敞，从而畅通城市的“通风道”，并尽可能扩大城市水面，是改善热岛效应的有效途径。　　　　
　　　　缓解热岛效应是一项长期的、综合性的系统工程，需要各方面的努力和配合。加强城市规划，选择合理的城市结构模式，树立城市生态学观念，尤其是要加强绿化，增加植被面积，通过植物吸收热量来改善城市小气候，河湖净化、空气质量监测等生态建设活动，一样都不能少。　　　　
　　　　目前，各级政府和广大群众都非常重视城市环境质量的提高，正在开展城市绿化、污染控制等生态建设活动。相信通过全体人民的努力，在不远的将来，我们将逐渐远离热岛效应的困扰，把自己的家园建设成一个个环境优美、生态良好、舒适惬意的现代化城市。


城市气象灾害伤亡惨重的台风风灾

　　　　城市风灾一般指台风和雷暴大风。在我国造成风灾的天气首推台风。台风是发生在热带洋面上的一种强烈的气旋性风暴。据世界气象组织（WMO）报告，全球每年死于台风的人数为2万～3万人，西太平洋沿岸国家平均每年因台风造成的经济损失约为40亿美元。我国东临西北太平洋，大气风暴灾害频度很高，是世界上发生台风最多的地区。我国每年平均有8次台风登陆，有的可深入内地1500千米。有的台风虽然没有登陆，但从近海地区移过，对沿海城市仍可造成重大影响。1994年有11个台风在我国登陆，造成的直接损失在550亿元人民币。这一台风于1994年8月21日～23日在浙江省瑞安登陆，强风持续12个小时以上，属百年罕见。其中乐清市日降雨量为620毫米，突破浙江省日雨量历史之最。与此同时，在温州沿海，掀起巨浪有十几米高。台风使1200人丧生，200多万人被洪水围困，倒塌房间20多万间，造成的直接经济损失120多亿人民币。　　　　
　　　　台风有利有弊，它会对热带作物带来危害，也会带来丰沛的雨水，解除旱情、蓄水发电、清除空气污染物。台风的强度分为4个级别：热带低压，中心附近最大风力6～7级；热带风暴，中心附近最大风力8～9级；强热带风暴，中心附近最大风力10～11级；台风，中心附近最大风力12级或12级以上。中国气象局曾于2001年下发《台风业务和服务规定》，以菩式风力等级将12级以上台风补充到17级（注：这一做法气象部门尚未采用）。12级台风定为　32。7～36。9米／秒；13级为37。0～41。4米／秒；14级为41。5～46。1米／秒，15级为46。2～50。9米／秒，16级为　51。0～56。0米／秒，17级为56。1～61。2米／秒。琼海30多年前登陆一场台风，中心附近最大风力为73米／秒，已超过　17级的最高标准，称之为18级，也是国际航海界关于特大台风的普遍说法。　　　　
　　　　龙卷风是一种最猛烈的小尺度天气系统，直径只有几米至几百米，极少数可达1000米以上，其生命史也极短，一般只有几分钟。例如：1956年9月23日，上海的一个龙卷风曾削去一座混凝土四层楼房的一角，还将一个重为110吨的油罐从地上拔起并抛到120米远的地方；1996年7月15日～21日，江苏省35个市（县）受到暴雨及龙卷门袭击，倒塌民房1。8万间，死亡4人，伤1000多人，直接经济损失7亿元。1997年冬春季，美国连遭龙卷风，尤其是3月份上旬，强龙卷风（约14个）席卷美国中南部，阿肯色州受灾最重，为30年来遇到的最严重的龙卷风灾，至少25人死亡。同时龙卷风又引发俄亥俄河水暴涨，一些地区的洪水为1931年来最严重的，死亡59人，损失高达3。5亿美元。　　　　
　　　　在全国各个城市均可发生寒潮和雷暴大风，风速远比台风为小，其损失是造成局部破坏。如1993年北京站前的钢架广告牌，在一次寒潮南下形成的大风中刮倒，死亡2人，伤17人。成都市1992年10月21日发生广告牌被大风刮倒事件，砸死2人，重伤1人，伤数人。　　　　
　　　　城市现代化对风要有新认知。比如高楼风对人的影响。1982年1月，一个强风吹拂的日子，当金融分析师罗丝·史匹尔沃小姐从纽约市曼哈顿的一栋玻璃帷幕大厦走出时，一阵强风将她卷起然后重重地摔倒在水泥地面上，致使她当场肩胛骨碎裂。事后，史匹尔沃小姐将大厦的建筑师、建筑承包商、业主、经理及纽约市政府告上法庭，并要求赔偿650万美金。这在若干年前似乎是一件不可想象的事，法庭可能也不会受理这类事件的诉讼案，人们通常都认为强风是老天爷做的怪。事实上，就如同史匹尔沃小姐的律师在起诉书上所描述的一样，建筑专家们早已知道，大都市地区街道上的强风往往不能怪老天爷，而应该归罪于建筑师、工程师乃至市政规划人员。这是由于规划之初，他们疏忽了在高大建筑物的四周也能产生危及行人的强风。　　　　
　　　　1983年，加拿大有一家四口人走在围绕市政大厅中央圆顶慢跑道时，慢跑道的一部分突然被一股阵风吹倒在二层裙楼上，致使他们全家逃避不及都受了重伤。事后，这一家将多伦多市政府告上法庭，要求赔偿300万加元。北京目前有些高楼如高达200米的京广中心附近，也出现过大风中行人行走困难、被风吹倒等现象。再如1972年，位于美国波士顿的一栋大楼，建成后没多久，就受到大风的侵袭，楼体表面的玻璃由于经受不住大风的吹蚀，一块块开裂掉了下来。从那时开始，世界各国的科学家们才逐渐意识到风对城市建筑的危害以及对人们生活的影响，并开始研究探索风的运行规律，找出风对大楼楼体破坏的原因。这种破坏，实际上就是一个风压的问题，就是当风吹到一座建筑物的迎风面时，会对迎风面产生一个压力，而在背风面产生一个负压力，在这个压力下，玻璃就不堪重负，时间长了就开始破裂，最后粉碎。找到原因后，科学家们开始着手于提高楼体抵御大风吹蚀的研究，除加固设计外，还要对大楼整体的受风面以及不同高度、不同方向所受到风压等问题进行深入研究。其次，大型建筑项目由于空调、取暖、照明等能耗过大、产生大量热量改变了城市原有热平衡关系，而加剧了城市热岛现象。要想在大楼建成之前，掌握这些信息，需要借助于风洞实验，在风洞实验结果的帮助下，城市建筑设计者们就可以在施工之前了解到设计方案中的缺陷和不足。　　　　
　　　　


城市气象灾害昏天黑地的尘暴雾灾

　　　　尘暴的人文视角　　　　
　　　　“解落三秋叶，能开五月花。过江千尺浪，入竹万竿斜。”这是唐人描写风的一首谜语诗，每句都不乏气候和物候的要素。风是一种最常见的自然现象，也是人类最熟悉的天气要素之一。春风和煦，风清月明，风是一种看不见的景致；“风如拔山怒”、“拔出千尺松”（陆游诗），风则是一种灾害。风发脾气的时候，漫天黄沙，吞没农田，毁坏道路，影响人民生活，“沙尘暴”已成为春季我国北方地区最大的气象灾害。　　　　
　　　　风为古代文明作出了杰出的贡献，风更是人类赖以生存的资源性工具。倘若地球上没有风，水汽就无法输送到大陆，陆地将很少有降水，久而久之，河川断流，湖泊干涸，地下水也会日益枯竭。与此同时，因为没有风，高低纬度的热量不能交换，热带地区将更加炎热，寒冷地区也将愈趋寒冷。《中国国家地理》杂志以异常醒目的标题，隆重推出了关于沙尘暴问题的一组文章，如《沙尘暴——地球不可或缺的部分》、《沙尘暴的杰作——黄土高原》等。这些文章根据环境化学、海洋生态学、大气物理学等自然科学领域的最新研究成果，为世人“一步步勾勒出沙尘暴的另一幅面孔”即“生命万物的忠实朋友、改善环境的可靠帮手”。可见，对人类而言，沙尘暴“也是大自然的一种恩赐”。这些文章还进一步把沙尘暴提到“自然规律”的高度来看待，认为沙尘暴“不但不是现代社会独有的，而且无法根治，大的气候趋势不可违背”。　　　　　
　　　　在诸如沙尘暴这类自然灾害的形成过程中，人类究竟扮演了什么样的角色？作为一种自然过程，尘暴的发生确实有着不容否认的自然原因。《尘暴》的译者侯文蕙教授指出，我们在分析2003年北京没出现尘暴的原因时，不能单纯地将其归功于人工治理的成就，还要看到雨水确实多于往年，也就是说我们不应该忽视自然因素在其中所起的作用。但是，如果我们把这一问题片面化、极端化、淡化甚至无视人类的影响和作用，恐怕也不是一种科学的态度。长期从事中国沙漠考古研究并取得突出成就的景爱研究员概括道：“土地沙漠化，既是一种自然现象，又是一种社会现象，这是沙漠化的二重性。长期以来，许多科学家着重强调沙漠化的自然性，而忽视了沙漠化的社会性，很少从社会的角度调整人类与自然的关系，结果治理沙漠化的成果往往又被人类活动所抵消。这是过去治沙活动没有扭转沙漠化恶性发展的根本原因。”　　　　　
　　　　北京师范大学沙漠研究中心主任邹学勇教授，则从自然科学的角度对尘暴的二重性原因进行了深入的分析，指出在风的作用下，对草原的人为破坏（如过度畜牧、开垦田地等）必然加重扬沙现象。沙尘暴的产生固然有自然的原因，但更是人的因素所致，近代工业化以来尤其如此。就我国的情况而言，人的因素主要表现在两个方面：一是为了缓解因人口增长造成的人地紧张关系，中苏两国在上世纪中叶都曾大幅度开荒，出现了大规模的垦荒运动；一是迷信人的主观能动作用，忽视自然规律，只看到短期利益而盲目建设。这是当前应该吸取的教训。　　　　　
　　　　国家环保总局与中国科学院联合进行“探索沙尘暴”科学考察，考察结论认为，人为破坏是形成沙尘暴的重要原因之一。据专家介绍，频率加快、间隔变短、强度增大已成为近年沙尘暴的新动向。通过实地考察发现，沙尘暴的形成及其大小直接取决于风力、气温、降水及与其相关的土壤表层状况，异常气候作用于沙尘源是主要原因。虽有自然的、种种不可抗拒的