城市化对气候及环境的影响
摘要 21世纪是我国经济高速发展的世纪，城市化的加速发展是其主要动力之一。城市化水平提高，推动经济、社会和文明发展的同时，一系列的气候和环境问题也接踵而来。因此，在我国的现代化进程中，特别是在倡导可持续发展的今天，对城市化进程及其生态环境和气候问题的分析有着重要的现实意义。
关键词 城市化 热岛效应 环境
文章可分为两大部分：
一、世界及中国城市化现状
二、城市化对环境的影响
（一）对生物环境的影响
（二 ）对大气环境的影响
1、城市热岛效应
2、对大气组分的影响
（三）对水环境的影响
（四）噪声、电磁波污染
城市化使得天然植被少，城市绿地覆盖率低可并入对生物环境的影响。
城市化是一个复杂的空间形态变化和社会、经济的发展过程。近几十年来，全球大多数国家城市化的进程普遍加速，在新城市崛起的同时，原有的城市规模也不断扩大。当前，全球城市人口占总人口的比重约为46%，估计到2030年左右将超过60%。届时，各国的GDP增长将更加依赖于城市经济。然而，随着世界各国城市化进程的加快，城市生态系统所遭受的破坏越来越严重，从而加剧了全球气候的变化。城市化对气候和环境的影响十分敏感。
一、城市热岛现象
城市中的人类活动干扰和改造了原有的自然地貌体和地貌过程，并重建了大量人工地貌群体。由于在建成区和城市边缘区的开发建设中，所在区域原有的农田、林地、草地、水域被大面积使用的无呼吸功能、坚硬致密的水泥、沥青、瓷砖的等铺装材料所取代，大片参差不齐的建筑物形成了人为的立体下垫面；城市除了受当地纬度、海陆位置、太阳辐射、大气环流和地形地貌等区域气候因素的作用外，还受强烈的人类活动的影响，改变了原有下垫面与空气之间复杂的物质交换和能量交换，形成了特有的城市气候。
城市气候是一种独特的气候，它是在区域气候背景和人类活动共同作用下形成的。因而，它既具有所属区域大气候背景的特点，又反映了城市中人类活动的影响。城市气候的特征可归纳为多种，其中，城市热岛是城市化对气候影响的突出表现。
城市热岛效应这一问题早已被科学界所关注并且科学家对此有过大量的研究。其具体原理是入夜后的郊区,储存在土壤中的大量太阳热辐射能通过有效长波辐射使气温迅速下降,而城区的夜间,大量大气污染物和气溶胶的"温室效应"显著地削弱了长波辐射冷却作用。加之城市下垫面热容量大,地表导热率高,市储存在地下的热量得以续不俗向上补充。城市下垫面不透水面积大、植被少,用于蒸散的潜热远低于郊区。反之，用于下垫面增温和向空气输送的显热则高于郊区。因而市区夜间气温下降缓慢，城乡间的热岛现象便由此产生。除了天气条件（晴朗、静风）外，热岛形成的城市化条件有城乡下垫面的热力差异、城区人为排放的热量远大于四周（莫斯科冬季人为产生的热量是太阳辐射的3倍）、城区大气中的污染物及气溶胶颗粒物浓度远高于郊区等。一旦热岛形成的天气条件和城市化条件具备时，热岛现象便由此产生。据观测，近年来，由于受全球大气增温的影响，不少城市出现了破纪录的高温天气。而且，热岛效应作为一种自然灾害呈现出了增多的趋势。
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。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度，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。
严重的城市热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作，还成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素。因此，研究削减城市热岛效应的技术方法，采取各种措施缓解热岛效应的影响，对于提高人们的生活质量，维持城市可持续发展具有重要的意义.
实际上，城市已成为全球大气增温的主要来源地。城市热岛好似加热大气的火炉，城市越大，火炉越大：城市越多，火炉越多。由此看来，人类对减轻温室效应所做的努力应当主要放在城市。
二、城市化对环境的影响
1.城市化对生物环境具有不利影响。
城市化对生物环境造成了严重破坏，使生物环境和结构发生了变化，生产者有机体与消费者有机体的比例不协调。森林和草地消失，鸟儿也很少见。这些变化使生态系统遭到破坏。城市不透受面积的增加，破坏了土壤微生物的生态平衡。
2.城市化对大气环境的影响
城市化使城市下垫面的组成和性质发生了根本性的变化：城市的水泥、沥青路面、砖瓦建筑以及玻璃和金属等人工表面代替了土壤、草地、森林等自然地面，改变了反射的辐射的性质及地面层的热交换和地面的粗糙度，从而影响了大气的物理状况，如气温、云量、雾量等。
城市化改变了大气的热量状况：城市消耗大量能源，释放出大量热能集中于局部范围内，大气环境接受的这些人工热能，接近甚至超过了它从太阳和天空辐射所接受的能量。从而对大气产生了热污染。
随着人们生产、生活空间向地下的延伸，热污染也随之进入地下，使地下也形成一个热岛。
城市化大量排放各种气体和颗粒物质，这些污染物会改变城市乃至郊区大气环境的组成及正常量，以至于对人体、生物及物体等产生不良影响。随着城市化进程的推进，由于城市工业及交通运输业以矿物油作为主要能源，大气中的CO、氮氧化物、硫氧化物、光化学烟雾等污染日趋严重。美国洛杉矶的光化学烟雾事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市酸雾事件都发生在大城市。我国100%的北方城市烟尘和颗粒物超标，全国500多个城市大气符合一级标准的寥寥无几。从1970年以来，国际空气污染政策已倾向于控制城市污染最严重的六个方面：烟雾（微粒）、SO2、氮氧化物、光化学烟雾、CO及Pb。据1987 年联合国全球环境监测系统估计, 70%城市悬浮微粒水平超标, 并有2/ 3 城市周围聚集的SO2 含量超标。光化学烟雾是欧洲、日本及北美国家许多城市所面临的问题。在发展中国家的许多城市中, 铅污染仍是一大问题。同时, 随着车辆的增加造成CO 污染也在增加。
3.城市化对水环境的影响
对水量的影响: 城市化使房屋、道路等不透水面积和排水工程特别是暴雨排水工程增加, 从而减少了渗透, 增加了流速, 地下水得不到地表水足够的补充, 破坏了自然界的水循环, 致使地表总径流量和峰值流量增加, 滞后时间( 径流量落后于降雨量的时间) 缩短。城市化不仅影响到洪峰流量的增加, 而且也导致频率增加, 径流的侵蚀和搬运能力相应增长, 固体经流也相应增加。
城市化将增加耗水量, 为解决供水不足的矛盾, 天津、青岛只能引滦入津、引黄济青。很多城市超量开采地下水, 造成地下水位下降、泉水干涸、地面下沉。( 引起城市地面积水、河面上升、桥梁、房屋下沉, 建筑物与路面开裂等。) 上海、天津、无锡等36个城市出现地面沉降, 上海市的累积沉降幅度可达2.63m。
对水质的影响: 城市生活、工业、交通、运输以及其它服务业所排放的污染物( 包括废水、废气、废渣等) 对水环境造成污染。特别是工业废水, 数量大, 成分复杂, 污染严重。同时我国城市污水的处理率并不高其余未经处理，就排入江河湖海, 造成流经城市水域严重污染。我国水体有90%以上受到不同程度污染, 城市地表水污染普遍且严重, 地下水也受到不同程度污染。由于城市超量开采地下水, 造成污水倒灌, 沿海城市海水入侵, 地下水受到污染。
4.城市化过程中的噪声、电磁波污染
城市现代化工业生产、交通运输、城市建设造成环境噪声的污染也日趋严重, 已成城市环境的一大公害。我国城市区域环境噪声污染严重, 严重影响了城市居民的工作、学习、生活, 损害其身心健康。城市中通信、通讯线路、输电线路纵横交错, 电台、电视台、雷达卫星以及其它方面产生的电磁波造成的环境污染也越来越引起人们的重视。
5.城市化使得天然植被少，城市绿地覆盖率低
城市绿地是城市生态系统的重要组成成分，它由城郊农田、城郊天然植被和市区园林绿地等三部分组成，对促进城市生产的发展和保证居民生活有着不可代替的作用，对城市生态环境系统内的物质循环具有十分钟重要的意义。但由于城市发展建设，自然环境被开发利用建设工厂、住宅、道路、广场、果园、菜地等，自然环境中的植被被不断的砍伐、清除，代之以稠密的人口、建，城市绿地的多种环境功能正在逐步丧失，已经成为了尖锐的环境问题。
以上可见,城市化固然是社会进步与经济发展的标志, 但城市化所造成的负面影响也不容忽视。
参考文献
张家诚.城市化对气候与环境的影响.湖北气象杂志，1991
杨文举、孙海宁.浅析城市化过程中的生态环境问题.China Academic Journal Electronic Publishing,2002
李天杰、宁大同.环境地学原理.化学工业出版社,2004
陈余道、蒋亚萍.环境地质学.冶金工业出版社，2004
李铁锋.环境地质学.高等教育出版社，2003
