熱島效應是由于人們改變城市環境使城市溫度升高的現象。熱島效應使得同一時間内，城區氣溫普遍高于周圍的郊區氣溫，高溫的城區處于低溫的郊區包圍之中，好像汪洋大海中的島嶼，人們形象地稱之為城市熱島效應。在熱島中心，氣溫一般比周圍郊區要高1℃----6℃。上海地區觀測到的最大熱島強度達6℃以上。北京是冬季熱島效應最強，夏季最弱，春秋居中。

熱島效應有兩種:城市熱島效應和青藏高原熱島效應。

在熱島效應的作用下，城市上方空氣是向上運動的，郊區的空氣由地面吹向城市，形成熱島環流，加強了空氣對流，城市空氣中污染顆粒為水蒸汽凝結提供了條件，在一定程度上影響城市空氣濕度、雲量和降水，使城市降水概率大于郊區。科學統計發現，城市降水量一般比郊區多5%~10%。　　

熱島效應産生的内因。

第一，由于城市化速度加快，人口密度劇增，人為排放的熱量比郊區大得多。如電熱、燃燒化石能源釋放的熱量、汽車等熱機向空氣中排放的（尾氣）熱量等。

第二，城市大氣污染物的濃度大，氣溶膠微粒多，在一定程度有保溫作用。居民生活産生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物，來自工業生産、交通運輸以及日常生活中的大氣污染物，像一張厚厚的毯子覆蓋在城市上空，阻擋了城市地表長波輻射。

第三、柏油路和水泥路面相比郊區的土壤，構成物性質不同，尤其是城市路面的沙石、水泥的比熱容較小，白天，在相同的光照下，地表吸收熱量少，空氣溫度升得快。另外，路面對太陽光的反射率小，輻射散熱較慢。

第四、城市建築群密集、高樓林立，阻礙了空氣在水平方向上的對流。

第五、綠化面積小，綠色植物蒸騰作用吸收熱量少和植物本身吸收熱量少。

第六、城市濕地、水面積小，水蒸發吸收的熱量少。

有效防止熱島效應，可以選擇高效美觀的綠化形式、如街心公園、屋頂綠化和牆壁垂直綠化及水景設置。居住區要保證綠化用地。消除裸地、消滅揚塵，多植覆蓋草坪，提高地表物體的比熱容。另外，控制使用空調器，市區道路灑水，提高能源的利用率，使用新型柏油鋪設公路降低路面溫度都是有效的方法。

什麼是青藏高原的“熱島效應”。資料顯示：德國科學家洪堡1799－1804年間在南美洲安第斯山脈考察時發現，赤道附近的高山雪線，比中緯度的青藏高原許多高山的雪線低200米左右。據此，他提出了青藏高原的“熱島效應”理論：地面是大氣對流層主要的直接熱源，青藏高原由于大面積大幅度地擡升，相當于把“火爐”升高了，其散發熱量較同緯度的其它地區要高得多，甚至比赤道附近的地區要高。

青藏高原的“熱島效應”對環境的影響，表現在貢嘎山南坡的垂直自然帶和緯度相當的峨眉山的植被有差異，許多樹木的分布界線處在峨眉山。

什麼叫溫室效應？溫室效應就是大氣中過多的二氧化碳等溫室氣體（二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氯氟碳化合物、臭氧），阻礙了地球表面對外熱輻射傳遞熱量，使地球表面的溫度升高并維持在一個相對穩定的水平。

工業發展燃燒過多的煤炭、石油和天然氣；熱機（汽車、飛機、輪船、農業機械等）的大量使用排放過多的尾氣和微小顆粒；人類過度開發和利用資源如砍伐森林，二氧化碳的吸收和利用途徑被減少等都是溫室效應産生的原因。

第一、人們焚燒化石燃料，如石油，煤炭等，或者是大量砍伐森林并且将其焚燒，從而産生了二氧化碳等多種溫室氣體導緻全球氣候變暖。“我國2006年煤炭産量達22億噸，原油産量1.066億噸，天然氣産量440億立方米，在利用這些能源發電、金屬冶煉、煉油、化肥、造紙、水泥、磚瓦燒制等過程中，熱效率隻有20-50%。二次能源汽油、柴油等大多通過内燃機利用，熱效率利用大都在50%以下。煤炭、核能發電過程的熱效率30-40%，電能的60-70%被電動機消耗，電動機的效率是60-90%”。

第二、人口絕對數量的增加，導緻空氣中人為熱量的累積。

人體要維持體溫的恒定，就要不斷地産生熱量，并将體内多餘的熱量散發出去。如果身體處于活動狀态，産生的熱會提高5-10倍。人們在生活生産過程中産生了大量的生活垃圾，在處理過程中也會産生了大量的熱能。約有70億人口生活在這個地球上，且全球人口增長速度令人吃驚。據專家預計，按照目前人口的增長速度，到2050年，全球人口将達到100億。

第三、空氣污染物阻止了熱輻射。太陽發出的熱量是短波輻射，空氣并不能直接吸收這種熱量輻射。當太陽輻射到達地面之後，經地面反射就變成長波輻射，空氣能夠吸收這種輻射，從而使溫度升高。如果空氣被污染，大氣中的固體顆粒，水氣和雲層增多，輻射到太空的陽光就會減少，從而使空氣溫度升高。

第四、地表植被的減少，蒸騰作用吸收的熱量減少，太陽能的利用率也減少，增加了熱能。植被減少的直接後果是太陽能直接轉化為内能加熱了地球。

第五、科學研究表明，受太陽活動周期的影響，地球接受的太陽能近年來在增加，也是地球變暖的一個原因。太陽輻射對地球的影響是地球的降水量，降水量的年變化與太陽黑子的變化有相關性。觀測表明，五年後，太陽會進入小“冰河期”，地球将進入較低溫時段。

最新研究表明：地球變暖的原因并不是大氣中二氧化碳增多，在水循環中，水蒸氣可能是兇手 。

因為地球軸心向太陽傾斜，使地球與太陽之間的距離逐漸縮短。氣溫的升高，使地球大氣層中的水蒸氣也逐漸增多，水蒸氣其實和二氧化碳一樣，也是溫室氣體。水蒸氣對氣溫的影響可能比二氧化碳更嚴重。

空氣分子吸收太陽輻射的能力，與分子内部結構有很大關系。占空氣成分絕大多數的氧氣和氮氣，都屬于對稱的雙原子分子。吸收光輻射的能力較弱。據估算，空氣中的氧吸收的太陽光隻占大氣吸收總量的2％，氮基本上不吸收太陽光。 二氧化碳分子、臭氧分子、水分子都是三原子分子結構。這種結構分子容易吸收各種波長的輻射，即水蒸氣對輻射的吸收能力比二氧化碳要強。

自從工業革命以來，二氧化碳在大氣中的含量确實上升了，但是水蒸氣的含量也同樣上升了。化石燃料燃燒時，生成物中最多的兩種物質，一個是二氧化碳，另一個就是水蒸氣。氣溫升高，液态水蒸發量增加，更多的水蒸氣進入到大氣中，吸收了更多的原本該返回太空的輻射，于是氣溫就持續升高。

水蒸氣會随着地表溫度的不同，改變自己存在的狀态，在氣态、液态、固态之間進行循環，并伴随着吸熱或放熱，所以，水蒸氣對大氣的影響比二氧化碳要大得多。

地表水減少，使地表溫度升高。人類過度地開發和利用水，地表水及陸地表層含水量及河流、湖泊水量會迅速減少。地表水下降，使地表的比熱容下降，吸收空氣熱量的能力下降。水的蒸發量減少，空氣幹燥，導緻空氣和地表溫度很容易升高。所以，地表水減少降低了地表溫度調節能力。

地球變暖可使冰蓋發生融化；引起海平面上升；使大氣層變暖，使大氣層的雲量及環流發生改變，極端天氣增多；使病蟲害增加；使人類面臨緻命病毒的威脅；土地沙漠化；酸雨增加等等。

地球變暖使植物的病蟲害增加，冰層溶化，史前緻命病毒威脅人類。紐約錫拉丘茲大學的科學家在最新一期《科學家雜志》中指出，早前他們發現一種植物病毒TOMV，在冰層被中發現。一些流行性感冒、小兒麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰塊深處，人類對這些原始病毒沒有抵抗能力。

地球變暖使海平面上升。一是海水受熱膨脹令水平面上升。二是冰川和格陵蘭及南極洲上的冰塊溶解使海洋水分增加。預計1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之間。報告顯示，海平面毎小幅上升1米，足以導緻5600萬發展中國家人民淪為難民。全球第一個被海水淹沒的就是南太平洋國家巴布亞新幾内亞的島嶼卡特瑞島。

地球變暖使氣候反常。導緻海嘯，台風，夏天非常熱，冬天非常冷的氣候反常，極端天氣多。

地球變暖使土地沙漠化。土地沙漠化是一個全球性的環境問題。有曆史記載以來，中國已有1200萬公頃的土地變成了沙漠

地球變暖使農業的影響。中國和巴西的玉米産量，在過去30年間都在下降。全球農作物價格自1980年到現在上升了20%。

地球變暖使海洋生态的影響。沿岸沼澤地區消失肯定會令魚類，尤其是貝殼類的數量減少。

地球變暖可能會造成男女比例的失衡。研究發現，小老鼠和小蝙蝠的性别、出生時間、與環境溫度有關系。德國研究人員發現，當地的四月到六月是男寶寶出生最多的月份，十月則是男寶寶出生最少的月份。進一步的分析顯示，受精卵結合前一個月的環境溫度，是影響寶寶性别的重要因素。高溫環境容易創造男寶寶，低溫環境容易創造女寶寶。

推理：高溫會影響精子的X染色體，讓女寶寶不容易出生，低溫會影響精子的Y染色體，讓男寶寶不容易出生；帶有Y染色體的精子，遊得比較快；而帶有X染色體的精子，比較強壯。

針對地球變暖，人類不斷地模拟大氣，開展科學研究，尋找降低地球溫度的方法。

第一、盡量減少二氧化碳的排放。如節煤和節電；提出綠色出行，少開燃油車；保護森林和海洋（不亂砍濫伐森林，不讓海洋受到污染，保護海洋浮遊生物）；植樹造林；減少使用一次性物質；節約或重複使用紙張等。

第二、減少碳粒粉塵等物質的排放。碳粒粉塵是一種固體顆粒狀物質，主要是煤和柴油等含碳量高的燃料不完全燃燒産生的。碳粒粉塵是霧的主要凝聚核，也是霾的主要成分。

第三、全面禁用氟氯碳化物。根據估計可以減弱3%左右的溫室效應。

第四、研究森林保護方案。實施大規模的造林工作，努力促進森林再生。每年減排的溫室氣體，在30年後，可以降低7%左右的溫室效應。

第五、改善主要熱機的燃料。如節油設計、改變汽車的結構、大力推廣電動車、使用乙醇汽油、油電兩用車、氣電兩用車等。

第六、提高能源的使用效率。不斷地改善和提高各種場合的能源使用效率。尤其是住宅、辦公室、公共場所的冷暖設備，提倡生産和使用能效比較高的用電器。

第七，限制化石燃料的使用。例如提高化石燃料的價格，以此提醒廠家和消費者在使用化石能源時，增強節能意識。開發化石燃料的替代品。

第八、限制熱機尾氣的排放。熱機尾氣中，含有大量的氮氧化物與一氧化碳。

第九、鼓勵使用太陽能。太陽能是最清潔的能源。大力提倡使用太陽能熱水器、太陽能竈、太陽能光發電和熱發電、太陽能溫室等，減少化石燃料的使用量。

第十、不斷開發新能源或者再生能源。新能源主要指核能、太陽能、地熱能。再生能源主要指機械能（水能） 、潮汐能 、風能、生物質能等。

未來理想能源須具備的條件：足夠豐富，能長期使用；足夠便宜，每個人都可以使用；相關的技術成熟，可以大規模的使用；安全、清潔、無污染。太陽能、核能、風能為首選。把生物質能作為新能源也是不錯的選擇。

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