同一地区城市的气温总是比周围农村地区高,这种效应被称为城市热岛效应(Urban Heat Island ,UHI) ,这种差异在晚上最为明显。最早是由卢克霍华德在1820年发现的,在他的经典教科书《城市气候》就已经观察到夜晚时伦敦市区比乡下温度高2.1摄氏度。
造成城市热岛效应的因素有以下这些城市表面吸热
城市表面的沥青马路,屋顶材料,混凝土建筑都是低反照率表面,低反照率表面能够吸收更多的太阳能,具备较强的储热能力。因此,城市的道路、屋顶和建筑物全天都会吸收热量。这些表面会在夜间释放白天吸收的能量,在日落后的几个小时内使城市热岛效应达到最大。
上图为同一地区水泥沥青路面和土壤路面温度对比
缺少绿色植被
城市地区的树木和植被也往往较少,较少的植被意味着更少的蒸发蒸腾作用,植物通过气孔把水排出,这种水分蒸发(蒸腾作用)是一个冷却过程,有助于冷却空气。
农村地区土壤蒸发的水分也比城市地区多,雨水直接渗入土壤使农村地表都含有水分,而在城市地区有专门的排水沟使大部分地区表面都保持干燥,没有水分蒸发过程。
人为的废热排放
人类在人类活动中排放的无法利用的热能成为废热,废热是城市化的一种社会副产品,主要来自工业、汽车或加热冷却系统的热量。如空调的使用会使大量电能转化为热能释放使室外温度升高。
其它因素
城市建筑的形状和位置减缓了空气在地面附近的流动,限制了能量的交换;此外,城市地区的空气污染加剧了温室气体的浓度。