城市热岛与热浪:致命的组合 - 彭博社
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在海得拉巴,行人们在印度最近的热浪中用手遮挡阳光。马赫什·库马尔 A./美联社今年六月,印度约三分之二的地区经历了热浪条件。印度城市 见证了 异常高温,导致 热相关死亡人数激增。尽管印度对热浪并不陌生,但近年来它们变得更加频繁、更加剧烈,并且持续时间更长。这部分是由于城市热岛效应。
城市热岛是一个区域,其温度明显高于周围的郊区和农村。这个加热效应取决于多种因素——城市的天气条件、地理特征,以及建筑物、车辆和居民产生的热量。这个效应在夜间比白天更为严重,并且在 热浪期间加剧。它可以在不同的尺度上运作:可能发生在单个建筑周围、一个社区,或整个城市范围内。
彭博社城市实验室圣保罗的 cortiços 如何帮助庇护南美洲最大的城市仅使用公共交通的跨洲竞赛悉尼中央火车站现在成为建筑目的地由于住房成本高,民主党人磨练 YIMBY 信息由于这一现象,主要城市白天的最高气温与夜间的最高气温之间的差距多年来一直在下降。换句话说,炎热的城市不仅变得更热,而且在黑暗中保留了更多的热量。
一张 NASA 地图显示了 2019 年 6 月 10 日印度和巴基斯坦大部分地区的温度。德里达到了 48 摄氏度,或 118 华氏度。约书亚·史蒂文斯/NASA 地球观察站印度的城市化速度非常快,这一趋势预计将在未来继续。目前,国内有 59 个城市聚集区人口超过 100 万。预计到 2035 年,这一数字将上升到 78。
快速城市化导致了土地利用的剧烈变化。在过去的四十年中,德里的建筑面积增加了 30.6%,而耕地面积减少了 22.8%,密林减少了 5.3%。孟买,印度的金融中心,在 40 年的时间里几乎完全被铺成了水泥地。在加尔各答,1980 年到 2010 年间,植被面积从城市的 33.6% 减少到 7.4%。在钦奈,建筑面积在 1991 年到 2016 年间增加了三倍,而植被减少了 12%。
能源与资源研究所,一个总部位于德里的研究非营利组织,发现在2017年,印度许多快速发展的城市正在经历热岛现象,有些城市的变化更为迅速。(德里已经布满热岛。)城市发展——通常是无计划的,并违反当地的分区法——以及随之而来的蒸散减少是主要驱动因素。
“用混凝土或沥青覆盖土壤会阻止水分从土壤中蒸发,”斯坦福大学土木与环境工程教授马克·雅各布森说。“由于蒸发是一个冷却过程——蒸发水分需要能量——减少蒸发会使地面变暖。此外,城市表面往往比土壤或植被表面吸收更多的阳光,并将这些阳光转化为热量。因此,印度的城市化使许多城市变成热岛并不令人惊讶,”雅各布森说。
其他 contributing factors 包括污染的水体、污染以及依赖于肮脏能源的经济活动。黑碳气溶胶,或称烟尘——来自车辆排放和贫困家庭(尤其是城市贫民窟)为烹饪燃烧煤和木材——吸收大量太阳辐射,捕获热量。
使用一系列全球气候模型,麻省理工学院的研究人员发现,在印度许多人口稠密的城市中,热浪可能会在本世纪末 突破 生存阈值。该阈值是35摄氏度(95华氏度)的湿球温度——这是湿度和温度的综合指标,几小时的暴露就可能导致即使是非常健康的人也会死亡。城市热岛将进一步 加剧 全球变暖带来的热风险,特别影响大约24%的印度城市人口生活在贫民窟中的健康。更脆弱的是该国180万无家可归者。
“在像印度这样已经脆弱的地区,热浪中仅增加一两度可能就是生与死的区别,”洛约拉马利蒙特大学的土木工程和环境科学教授杰里米·帕尔说,他在南亚的热浪研究中发表了几篇论文。
即使全球变暖控制在2摄氏度以下,致命热浪也可能会显著 增加,导致许多特大城市面临热应激。城市热岛可以影响热浪的严重程度和持续时间。热浪期间的死亡率在城市中通常比周边地区要 高得多,这就是其影响。
随着气温上升,空调的增长加剧了这个问题。这导致更多的温室气体排放,因为印度仍然严重依赖化石燃料发电。而且,随着城市热岛效应的加剧,水和电的使用可能会增加。这将使印度城市中已经严重的水资源短缺情况更加恶化。
除了对城市人口的其他风险外,城市热岛效应还会恶化空气和水的质量。对能源的需求增加(用于降温)意味着发电厂的空气污染加剧和更多的碳排放。更高的地表温度也会导致臭氧形成。当水流过炎热的屋顶和铺砌表面时,这些水在到达水体之前会被加热,从而影响当地生态系统的健康,并增加蒸发。
城市热岛效应的强度能否得到控制?即使在全球变暖持续的情况下,针对性的策略也可能有所帮助。
印度城市可以转向浅色铺装或多孔绿色道路和凉爽的屋顶,以反射更多的太阳辐射。(在2010年严重热浪之后,艾哈迈达巴德市实施了一项热行动计划,包括一个凉爽屋顶项目;研究表明,该计划已防止了数千人死亡。)城市可以增加树木覆盖率,而这一比例远低于维持生态平衡所需的水平。
城市地区的人们可以被鼓励在窗外种植攀缘植物和植物帘。城市周围的绿带,作为风道,可以允许城市空调和汽车排放的废热通过。最后,空气质量标准应该严格和持续地执行——不仅仅是在空气污染达到危险水平时。