研究發現:城市化加劇北京夏季熱應激和冬季寒冷環境

中國青年報客戶端訊(中青報•中青網記者 楊潔)近日,中國科學院空天信息創新研究院(空天院)遙感衛星應用國家工程研究中心研究員孟慶巖研究團隊在城市化環境影響的定量研究方面取得重要進展。

該科研團隊的研究結果顯示,城市化進程加劇了北京市夏季的熱應激,且無法緩解冬季寒冷的室外環境,甚至可能使其進一步惡化。

其中在夏季,城市用地對近地表氣候的影響比人爲熱排放更爲顯著。城市用地可使北京日間和夜間的平均氣溫升高0.58°C和1.03°C,而人爲熱則分別爲0.38°C和0.75°C。

此外,城市用地對溼度和風速的影響顯著強於人爲熱排放。兩者均導致北京市區相對溼度下降,但城市用地使風速降低,而人爲熱排放則有相反的效果。雖然溼度下降在一定程度上有助於緩解夏季熱應激,但二者強烈的增溫效應依然導致了城市熱環境的惡化,表現爲通用熱氣候指數(UTCI)和生理等效溫度(PET)這兩個室外熱舒適性指標的顯著升高。

冬季的影響較爲複雜。城市用地在冬季會導致北京市氣溫進一步下降,特別是在夜間,降幅可達到2.35°C。相比之下,人爲熱排放在冬季的升溫效應較夏季更爲顯著,可使北京日間和夜間的平均氣溫分別升高0.86°C和1.89°C。城市用地在日間略微降低相對溼度,而在夜間則表現出顯著的增溼效應。人爲熱的除溼作用部分抵消了城市用地在夜間的增溼效應。

此外,城市用地還會顯著降低冬季風速,部分緩解降溫帶來的寒冷感。然而,從生理等效溫度指數變化來看,其降溫和增溼效應依然導致北京冬季室外熱舒適性的惡化,生理等效溫度平均下降約1.83℃,部分區域降幅超過4°C。儘管人爲熱排放對冬季室外熱舒適性有一定的正面作用,但仍無法完全抵消城市用地的負面影響。

這項研究深入探討了城市化對北京夏季熱應激和冬季寒冷環境的複雜影響,不僅爲優化城市規劃和改善人居環境提供了重要數據支持,還爲應對氣候變化和提升城市居民的生活質量提供了科學依據,可爲城市規劃和管理提供科學支撐。

相關研究成果以《城市用地和人爲熱對北京冬夏室外熱舒適性的影響》爲題於近日在線發表於氣象與大氣科學領域重要期刊《城市氣候》(Urban Climate)。空天院博士研究生錢江康爲論文第一作者,副研究員張琳琳爲論文通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金和中國科學院青年創新促進會會員等項目的支持。

來源:中國青年報客戶端