浙江日报讯8月登场,热依旧没有退场。
今年,浙江的夏天已经夺走了多个“60年之最”——温度“问鼎”最高、高温天数同期最多、气象台连续10天发布高温橙色预警。在过去有“避暑胜地”之称的宁波奉化,甚至出现了42.7℃的极端天气。微博上,本是绿意朦胧的江南将主色调改为深浅不一的红,非职业性中暑、热射病接连而至……在全球,热也跳居各大新闻版版首,成为今夏第一关键词。
面对“发烧”的城市,一个多年前就已经现身文献资料的词语“热岛效应”再次被挖掘出来。人们把城市变热归于热岛效应的最终显现,但是科学家的研究更令人焦虑,城市不仅变热了,还变得很暴躁,极端天气频频“造访”,浓浓雾霾挥之不去、夏日雷电风雨交加……
炎热的孤岛
“小时候,傍晚躺在大院子里,身旁是母亲慢慢摇晃着的蒲扇,头顶是长长的银河,偶尔有微风拂过,多躺一会儿,可能还会着凉。”一名60后网友在博客上感慨道,但是,这种状况再也不会出现了。
和记忆中的夏夜相比,现在的城市为什么发起了“高烧”?林立的摩天大楼将炽热包裹在城区中心,稀疏的绿地面对高温只有束手就擒,而日趋干涸的水道早就自顾不暇……这是越来越多城市建设的标准“模板”,久而久之,主城区变成了一座炎热的孤岛。
早在19世纪英国化学家鲁克·霍华德(Luke Howard)就一针见血地指出,伦敦市市中心的气温比周围乡村的气温要高,并于1818年,首次提出了热岛效应的概念。到了20世纪60年代,这样的“热岛”普遍存在于人们周围,全球越来越多的大城市难逃“热岛效应”的命运。
近几十年来,热岛效应经常和高温相伴相生。
“很明显地感受到老城区的温度比郊区高出很多,最高的温差能达到10℃。”杭州师范大学遥感与地球科学研究院副院长周斌,曾多年致力于杭州市热岛效应的研究,在他眼里,自己生活的这座城市已经呈现出严重的热岛效应。
国外研究表明,城市热岛效应正在逐年明显,在我国的珠江三角洲地区热岛效应的增幅更大,近10年来的热岛效应也在稳步上升。
“人口密度、下垫面(与大气下层直接接触的地球表面)、城市容积率都是形成热岛效应的原因。”周斌说。人口密度的增加意味着建筑面积的扩大,同时意味着公共绿地面积被挤压,缺少大面积公共绿地的城市就如同被笼罩在一个巨大的玻璃罩里,所有的热量和废气都凝聚其中,而新鲜空气被阻隔在外。
但近年来,产生了一个颇令人费解的现象,热岛效应从市中心向城郊转移。“这也和城市化的进程相关。”周斌说,某些主城区的绿化在改善,人们到郊区居住和工作,更重要的是工业区的外迁,使得原本的郊区成为了新的“热岛”。
暴躁的城市
天气预报终于带来了一点喜讯,还有不到10天,江南的高温即将退场,40℃也将暂时和这个夏天挥别。但是热岛效应不会走。在城市化的进程中,它似乎织出了一张顽固的大网,笼罩于我们的上空,让城市变得暴躁而难以捉摸……
似乎在很长一段时间里,全球变暖一直被认为是极端天气的“罪魁祸首”——二氧化碳浓度的攀升,使得全球变暖导致平均温度上升,最终的结果是,夏天更热,冬天更冷。最终,当全球变暖达到一定程度之后,大气环流的活动变得更剧烈,给城市带来了越来越频繁的极端天气。
但是,城市规划中种种问题的暴露,热岛效应似乎也难以免责。早在1995年,美国出版的一本教科书《环境科学》写道:城市的热岛效应与空气污染有着密不可分的相互促进的关系。
因为密集的高楼群阻碍了空气流动,使得城市的热量和污染物一起被团团包围,难以扩散。由于热空气具有上升性,使空气中的悬浮颗粒物难以沉降,通常城市中心区的空气颗粒物浓度要比郊区高出数倍。
两年前,美国普渡大学公布的一项研究结果,直指热岛效应是城市雷暴天气增多首当其冲的原因。
国内也有学者认为,城市的暴雨和洪涝灾害,除了全球变暖之外,还有城市本身的热岛效应,和地表的覆盖发生变化,导致热量吸收量和散失量不平衡。“热岛效应使得局部气流上升,让雷暴天气更易发生。”周斌说。
给城市降温
我们的城市正在因为水泥地、玻璃幕墙、私家车等城市文明的产物而深陷一个“火坑”。是时候来拯救这一座座炎热的孤岛。既然热岛效应由城市化带来,合理的城市规划,被公认为消减热岛效应的最佳途径。
澳大利亚昆士兰首府布里斯班纬度很低,属于热带气候。周斌曾在此生活多年,当地合理的城市布局能让热气很快散尽。“白天的温度突破30℃,晚上就会凉快得需要盖薄被。”
东京在城市规划的过程中,提出了“绿色建筑”的理念,在东京任何计划新建的大型建筑(5000平方米以上)都必须符合“绿色”要求。这些绿色建筑项目中,环境指标被分成4大类(能源、资源、自然环境和热岛效应),在热岛效应这一大类里,热排放、场地表面覆盖、风环境是主要的评估指标。
近年来,城市的公共绿地逐步形成的“冷岛效应”开始用来应对“热岛效应”。在加拿大温哥华公园,不论白天还是黑夜,该地都能比周围的建筑区低1至2℃,理想状态下温差可高达5℃。白天,树木通过阴影和蒸发交互作用降低气温;夜晚,地表几何结构和公园湿度能控制地表降温。
类似的“冷岛”在国内也能找到,据卫星遥感资料显示,上海陆家嘴的中心绿地建成后,陆家嘴地区原有的4个热岛全部消失。研究数据显示,一个区域绿化覆盖率达到30%时,热岛强度开始明显减弱,达到50%时,热岛缓解现象极其明显。
“草地下的土壤有水,太阳蒸发这些水的过程,会带走城市的热量。但是,密不透水的柏油、水泥地面,无异于把空气和土壤隔绝开来。”周斌告诉记者。
当然,专家也指出,城市公共绿地空间的建设,应该多点立体少点平面。这意味着看似舒适的草坪不得不缩小面积,将多余的空地“让步”给树林。只有大量的树木才能够对减缓热岛效应起到真正的作用,而看似成片的草坪只能是形式大于功效。
但是也有人考虑到城市的紧张用地,提出了城市立体绿化的理念。试想城市中大量的水泥或混凝土屋顶、墙体、立交和边坡等裸露表面都覆盖上绿色,会带来多少凉意?
我国的人口密度很高,但一座座“热岛”的形成并不能完全归因于此。“可以向人口密度更高的日本、新加坡借鉴城市规划的经验。”周斌告诉记者。但是,现在去重新规划城市的代价似乎太大了,已经有科学家们在寻找更利于散热的建筑材料和路面材料,用这种“二次规划”的方式,试图搬走城市中的“热岛”。
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