医学进展
2015年10月号
医学进展

破解城市热岛效应探寻解决之道

作者:白蕊

城市热岛(urban heat island,UHI)是一种非常常见的现象,意指市区内的表温度高于周围的乡村地区,是人类对地球表面气候造成影响的最明显的表现之一。尽管它们只是广袤大地上的几个热点,但对于生活在城市里的人们来说,UHI的影响却是巨大的,而全世界半数以上的人口都居住在城市。

UHI 的强度可以用ΔT表示,ΔT意指城市和乡村地区的温差。一般的观点是,蒸发冷却的减少是城市内陆地区产生ΔT的主要原因。而最近,中国南京信息工程大学联 合美国耶鲁大学及美国国家大气研究中心的研究人员利用气候模型发现,北美各城市间白天ΔT在地理上的不同主要是由于城市和乡村地区热空气向低气压对流的效 能不同。如果城市地区在空气动力学上比周围的乡村地区更稳定,城市热空气的消散就相对较慢,这样一来城市就变得更热,反之亦然。这种对流效应取决于当地本 身的气候条件,在潮湿气候下白天的ΔT平均会增高3℃,而在干燥气候下ΔT则会降低1.5℃。这种关系提示,在潮湿的气候下,高温效应联合高空气湿度使得 UHI对人们的健康更具破坏作用。 研究还显示,在美国南部城市,由于其平均反射率比周围乡村地区高0.06,所以白天温度降低了0.7℃。反射率是指物体表面所能反射的光量和它所接受的光 量之比。在城市,由于建筑物及其他人造材料的反射率较低,所以相比绿植和土壤它们能储存更多太阳辐射的能量。

由于降低人为产生的热量对缓解UHI作用不大,而改变大气对流又不现实,所以这项研究提示,改变城市的反射率是一切实可行的大幅降低ΔT的方法,比如可以改变屋顶颜色,变为吸热少、反射率高的白色屋顶,或者把屋顶改造成花园。(作者:白蕊)

参考文献:Nature 2014;511:216-219

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