当前的极端高温是全球气候变化(大背景)与城市扩张(局地因素)叠加、共同作用的结果。
具体而言,全球气候变化与城市扩张在极端高温中扮演了不同但相互强化的角色:
1. 全球气候变化是宏观背景与主要推手
全球变暖是极端高温频发的根本原因。气候模式模拟预估表明,在不同温室气体排放情景下,未来我国极端高温事件的发生频次和强度整体将呈持续上升趋势 。例如,预计到本世纪中期,京津冀、长三角和粤港澳大湾区等城市群的高温天数,将分别增加150%~242%、129%~177%、160%~213% 。
2. 城市扩张是局地放大器与催化剂
城市扩张通过改变地表物理属性,显著放大了极端高温的影响,其作用机制主要体现在以下几个方面:
城市热岛效应叠加:城市扩张伴随着大量水泥、沥青等不透水面的增加,以及高楼密集导致的通风散热受阻。这些硬质地面吸热快、储热强,导致夏季城市中心温度普遍比郊区高出2℃—5℃ 。当这种局地热岛效应与大尺度环流带来的热浪重合时,会产生放大效果 。
催生“复合型热浪”:城市扩张导致夜间最低气温显著升高,使得白天的热浪持续蔓延至夜间,形成危害更大的“复合型热浪”(昼夜持续高温)。这种热浪减少了人体在夜间“喘息”降温的机会,对健康威胁更大 。
三维形态与建筑密度的影响:除了地表面积扩大,建筑体积密度的增加也是城市化的重要特征。研究表明,城市中心区域复合极端高温的增加,很大程度上是由建筑体积密度的增加驱动的。
自然降温能力减弱:城市扩张往往伴随着植被和水域面积的减少,削弱了城市天然的“降温器”功能 。
3. 两者的相对贡献
科学研究量化了这两种因素对极端高温的贡献。例如,有研究指出,在中国东部地区,城市化对复合极端高温增加的贡献率可达40%以上。此外,全球城市扩张导致的新建地区夏季地表热岛强度平均增加了0.61℃,进一步导致与热相关的风险平均增加了20%。
综上所述,极端高温是全球变暖大趋势与城市扩张局地效应相互交织的产物。虽然全球变暖是根本驱动力,但城市扩张显著改变了局地气候格局,使得城市居民面临更频繁、更猛烈且持续时间更长的高温威胁。
