原標題:都是“熱島”惹的禍?
8月登場,熱依舊沒有退場。
今年,浙江的夏天已經(jīng)奪走了多個“60年之最”——溫度“問鼎”最高、高溫天數(shù)同期最多、氣象臺連續(xù)10天發(fā)布高溫橙色預警。在過去有“避暑勝地”之稱的寧波奉化,甚至出現(xiàn)了42.7℃的極端天氣。微博上,本是綠意朦朧的江南將主色調(diào)改為深淺不一的紅,非職業(yè)性中暑、熱射病接連而至……在全球,熱也跳居各大新聞版版首,成為今夏第一關(guān)鍵詞。
面對“發(fā)燒”的城市,一個多年前就已經(jīng)現(xiàn)身文獻資料的詞語“熱島效應”再次被挖掘出來。人們把城市變熱歸於熱島效應的最終顯現(xiàn),但是科學家的研究更令人焦慮,城市不僅變熱了,還變得很暴躁,極端天氣頻頻“造訪”,濃濃霧霾揮之不去、夏日雷電風雨交加……
炎熱的孤島
“小時候,傍晚躺在大院子裡,身旁是母親慢慢搖晃著的蒲扇,頭頂是長長的銀河,偶爾有微風拂過,多躺一會兒,可能還會著涼。”一名60后網(wǎng)友在博客上感慨道,但是,這種狀況再也不會出現(xiàn)了。
和記憶中的夏夜相比,現(xiàn)在的城市為什麼發(fā)起了“高燒”?林立的摩天大樓將熾熱包裹在城區(qū)中心,稀疏的綠地面對高溫隻有束手就擒,而日趨干涸的水道早就自顧不暇……這是越來越多城市建設的標準“模板”,久而久之,主城區(qū)變成了一座炎熱的孤島。
早在19世紀英國化學家魯克·霍華德(Luke Howard)就一針見血地指出,倫敦市市中心的氣溫比周圍鄉(xiāng)村的氣溫要高,並於1818年,首次提出了熱島效應的概念。到了20世紀60年代,這樣的“熱島”普遍存在於人們周圍,全球越來越多的大城市難逃“熱島效應”的命運。
近幾十年來,熱島效應經(jīng)常和高溫相伴相生。
“很明顯地感受到老城區(qū)的溫度比郊區(qū)高出很多,最高的溫差能達到10℃。”杭州師范大學遙感與地球科學研究院副院長周斌,曾多年致力於杭州市熱島效應的研究,在他眼裡,自己生活的這座城市已經(jīng)呈現(xiàn)出嚴重的熱島效應。
國外研究表明,城市熱島效應正在逐年明顯,在我國的珠江三角洲地區(qū)熱島效應的增幅更大,近10年來的熱島效應也在穩(wěn)步上升。
“人口密度、下墊面(與大氣下層直接接觸的地球表面)、城市容積率都是形成熱島效應的原因。”周斌說。人口密度的增加意味著建筑面積的擴大,同時意味著公共綠地面積被擠壓,缺少大面積公共綠地的城市就如同被籠罩在一個巨大的玻璃罩裡,所有的熱量和廢氣都凝聚其中,而新鮮空氣被阻隔在外。
但近年來,產(chǎn)生了一個頗令人費解的現(xiàn)象,熱島效應從市中心向城郊轉(zhuǎn)移。“這也和城市化的進程相關(guān)。”周斌說,某些主城區(qū)的綠化在改善,人們到郊區(qū)居住和工作,更重要的是工業(yè)區(qū)的外遷,使得原本的郊區(qū)成為了新的“熱島”。
暴躁的城市
天氣預報終於帶來了一點喜訊,還有不到10天,江南的高溫即將退場,40℃也將暫時和這個夏天揮別。但是熱島效應不會走。在城市化的進程中,它似乎織出了一張頑固的大網(wǎng),籠罩於我們的上空,讓城市變得暴躁而難以捉摸……
似乎在很長一段時間裡,全球變暖一直被認為是極端天氣的“罪魁禍首”——二氧化碳濃度的攀升,使得全球變暖導致平均溫度上升,最終的結(jié)果是,夏天更熱,冬天更冷。最終,當全球變暖達到一定程度之后,大氣環(huán)流的活動變得更劇烈,給城市帶來了越來越頻繁的極端天氣。
但是,城市規(guī)劃中種種問題的暴露,熱島效應似乎也難以免責。早在1995年,美國出版的一本教科書《環(huán)境科學》寫道:城市的熱島效應與空氣污染有著密不可分的相互促進的關(guān)系。
因為密集的高樓群阻礙了空氣流動,使得城市的熱量和污染物一起被團團包圍,難以擴散。由於熱空氣具有上升性,使空氣中的懸浮顆粒物難以沉降,通常城市中心區(qū)的空氣顆粒物濃度要比郊區(qū)高出數(shù)倍。
兩年前,美國普渡大學公布的一項研究結(jié)果,直指熱島效應是城市雷暴天氣增多首當其沖的原因。
國內(nèi)也有學者認為,城市的暴雨和洪澇災害,除了全球變暖之外,還有城市本身的熱島效應,和地表的覆蓋發(fā)生變化,導致熱量吸收量和散失量不平衡。“熱島效應使得局部氣流上升,讓雷暴天氣更易發(fā)生。”周斌說。
給城市降溫
我們的城市正在因為水泥地、玻璃幕牆、私家車等城市文明的產(chǎn)物而深陷一個“火坑”。是時候來拯救這一座座炎熱的孤島。既然熱島效應由城市化帶來,合理的城市規(guī)劃,被公認為消減熱島效應的最佳途徑。
澳大利亞昆士蘭首府布裡斯班緯度很低,屬於熱帶氣候。周斌曾在此生活多年,當?shù)睾侠淼某鞘胁季帜茏専釟夂芸焐⒈M。“白天的溫度突破30℃,晚上就會涼快得需要蓋薄被。”
東京在城市規(guī)劃的過程中,提出了“綠色建筑”的理念,在東京任何計劃新建的大型建筑(5000平方米以上)都必須符合“綠色”要求。這些綠色建筑項目中,環(huán)境指標被分成4大類(能源、資源、自然環(huán)境和熱島效應),在熱島效應這一大類裡,熱排放、場地表面覆蓋、風環(huán)境是主要的評估指標。
近年來,城市的公共綠地逐步形成的“冷島效應”開始用來應對“熱島效應”。在加拿大溫哥華公園,不論白天還是黑夜,該地都能比周圍的建筑區(qū)低1至2℃,理想狀態(tài)下溫差可高達5℃。白天,樹木通過陰影和蒸發(fā)交互作用降低氣溫﹔夜晚,地表幾何結(jié)構(gòu)和公園濕度能控制地表降溫。
類似的“冷島”在國內(nèi)也能找到,據(jù)衛(wèi)星遙感資料顯示,上海陸家嘴的中心綠地建成后,陸家嘴地區(qū)原有的4個熱島全部消失。研究數(shù)據(jù)顯示,一個區(qū)域綠化覆蓋率達到30%時,熱島強度開始明顯減弱,達到50%時,熱島緩解現(xiàn)象極其明顯。
“草地下的土壤有水,太陽蒸發(fā)這些水的過程,會帶走城市的熱量。但是,密不透水的柏油、水泥地面,無異於把空氣和土壤隔絕開來。”周斌告訴記者。
當然,專家也指出,城市公共綠地空間的建設,應該多點立體少點平面。這意味著看似舒適的草坪不得不縮小面積,將多余的空地“讓步”給樹林。隻有大量的樹木才能夠?qū)p緩熱島效應起到真正的作用,而看似成片的草坪隻能是形式大於功效。
但是也有人考慮到城市的緊張用地,提出了城市立體綠化的理念。試想城市中大量的水泥或混凝土屋頂、牆體、立交和邊坡等裸露表面都覆蓋上綠色,會帶來多少涼意?
我國的人口密度很高,但一座座“熱島”的形成並不能完全歸因於此。“可以向人口密度更高的日本、新加坡借鑒城市規(guī)劃的經(jīng)驗。”周斌告訴記者。但是,現(xiàn)在去重新規(guī)劃城市的代價似乎太大了,已經(jīng)有科學家們在尋找更利於散熱的建筑材料和路面材料,用這種“二次規(guī)劃”的方式,試圖搬走城市中的“熱島”。(記者 陳寧 通訊員 李默揚)