美國最新研究首次量化了“城市熱島”效應

　　美國耶魯大學一項新研究發現，城市高能耗的市區通過對流過程釋放的熱量是白天熱島效應的主要因素，尤其在潮濕的氣候下，這可能對城市居民健康帶來威脅。該研究首次量化了“城市熱島”（UHI）效應。

　　“城市熱島”這個普遍現象使得世界城市地區的溫度比其周圍的鄉村顯著增高。研究人員對北美65個城市進行分析，發現在城市高能耗的市區通過對流過程釋放的熱量是白天熱島效應的主要因素。這一發現挑戰了長期持有的說法，即認為這種現象驅動的主要因素是由于植被損失減少了蒸發冷卻。

　　研究人員說，在潮濕的氣候下，這種受損的“對流效率”影響尤其嚴重。在城市里，如亞特蘭大、佐治亞和田納西州的納什維爾，獨此因素就導致白天平均溫度上升了3攝氏度。

　　據物理學家組織網近日報道，該研究報告作者之一、該所大學林業和環境研究學院氣象學教授李旭輝（音譯）說，當全球平均氣溫不斷升高，隨著越來越多的人進入城市，這種現象可能會對人類健康產生深遠的影響。氣候條件和城市熱島之間存在協同關系。其表明，城市熱島效應將在潮濕氣候條件下，溫度影響加劇了高濕度，從而加劇熱浪對人體健康的壓力。這是從公共健康的角度來關注這個大問題。

　　多年來，科學家已經認識到城市熱島效應的主要原因，除了對流效率和蒸發冷卻的變化，還包括建筑物、人行道和其他結構比植被和土壤儲存更多熱量的傾向；由人類建造的工業系統產生的熱量；地球表面反照率的變化。

　　利用陸地表面溫度和從美國與加拿大覆蓋植被的衛星數據，研究人員計算出在城市中心及其周圍鄉村之間白天和夜晚的平均溫差。還利用氣候模型產生更復雜的變量范圍，從空氣密度到空氣阻力，然后將其用于量化每個城市熱島的驅動力，如輻射、對流、蒸發、儲熱和人類產生的熱量。

　　研究結果重申了一致的看法是，不考慮當地氣候，在夜間儲存在建筑物所釋放的熱量成為UHI的主要貢獻者。但研究人員發現，白天對流是主導因素，特別是在美國東南部更“潮濕”的城市建筑物和其他人為特征的光滑表面遠遠低于周圍環境中草木茂密地區的熱擴散。總體而言，在潮濕的氣候城市對流效率降低58％。

　　研究人員說：“植物的‘粗糙’表面會引發動蕩，其將熱量從地表帶到大氣層。但是，那里有一個更光滑的表面，對流更少，熱將被截留在其表面上。”

　　對流在少雨的城市也起著關鍵的作用，結果卻截然不同。在這些背景下，在美國西南部地方周圍的植被是典型的矮小繁茂，農村地區是散熱效果較差的城市地區。其結果是，實際上城市景觀在去除熱量上比其農村環境效率高20％，可引發城市內1.5攝氏度的冷卻。