英国经历了几个热带的夜晚8月份在一个破纪录的热浪。伦敦市中心高记录每日最低温度22摄氏度,在某种程度上,捕捉城市内的热量。这就是所谓的“城市热岛效应”。
城市热岛(热岛)是温暖的比他们的城市郊区或农村环境。他们已经观察到世界各地。
例如,研究显示,英国主要城市,如伦敦、曼彻斯特和伯明翰,有时气温升高5摄氏度的比他们周围的农村地区在过去的二十年。
城市居民与农村居民相比,可以更容易热疾病和死亡在炎热的夏季,因为热岛效应。一个2016年的论文认为52%的热死亡发生在2003年8月的热浪在西米德兰兹郡热岛效应。
与90%的英国人口预计到2050年将生活在城市地区,重要的是,我们了解热岛效应可能会改变在未来气候预测。
在我们的新论文,发表在杂志的气候,我们发现在英国城市及周边农村地区夏季气温将增加0.45到2080年每十年0.81摄氏度在高排放的情况下,根据一天中不同的时间和位置。
这些变暖利率大约四倍高于1981年以来全球变暖速度。
岛热
城市热岛的结果往往是常见的组合因素在城市地区:建筑,狭窄的道路、植被减少、空气污染,交通,国内能源使用和工业过程。必威体育在线注册
白天,城市环境存储来自太阳的热量,然后晚上发布。相比之下,自然土地更有效地储存热量和更有效地失去热透土壤水分蒸发蒸腾损失总量一般,这使得冷却器。
城乡温差,也被称为热岛强度,通常在晚上高峰。
这对城市人口的影响健康,温暖的夜晚抑制人体的复苏从白天热接触。夜间温度也高扰乱睡眠模式。我们研究了夜间和白天温度趋势和热岛强度分别在我们的纸上。
英国的温度在上升
气候科学与许多问题,我们没有为我们的气候模拟无限的计算能力,所以我biwei6868们必须总是让样本大小之间的权衡——多远我们项目和模型空间分辨率。
气候模型划分地球表面和大气成3 d网格和计算每个单元的平均状况。空间分辨率是指这些细胞的大小。
一个典型的空间分辨率全球气候模型约100公里,这意味着大多数城市属于单个细胞。结果,特定的气候影响的城市往往错过了,所以以前的研究在英国城市只有估计未来最大的英国城市热岛强度。
近年来,英国气象局已经开发了一套高分辨率英国气候预测(称为UKCP18),它由一组12公里的区域气候模拟,包括城市土地使用第一次。
我们使用这个数据集在我们的新论文估计夏季热岛强度的变化最多的10个城市在英格兰在1981年和2079年之间。这些城市为城市增加分数,即城市土地利用的一部分在每个网格单元模型,在UKCP18区域模型。
包括城市和12公里的位置UKCP18网格细胞。每个单元中的颜色显示了一部分的城市土地利用模式。这些城市分数不随时间改变。信贷:Lo et al。(2020年)。
在非常高排放”RCP8.5”场景中,英国气温预计将显著增加。RCP8.5是唯一可用的场景模拟UKCP18 12公里。
集中在夏季(6月、7月和8月),夜间气温的城市伦敦、曼彻斯特、伯明翰、利物浦、利兹南安普顿,纽卡斯尔,诺丁汉,谢菲尔德和布里斯托尔将显著增加,利率在0.48和0.55之间c在1981 - 2079年期间每十年。
在这些城市附近的农村地区,夜间温度略低利率将上升,每十年0.45到0.51摄氏度。
夏季白天温度在1981 - 2079年期间也在上升。在城市地区,气候变暖速率范围从0.57到每十年0.78摄氏度;而在农村地区,每十年变暖速率范围从0.62到0.81摄氏度。
相比之下,全球平均温度增加的速度每十年0.18摄氏度自1981年以来。这意味着,在高排放情况下,夏季白天变暖在伦敦在1981 - 2079年期间将全球年平均约4倍。
这些值表明,无论一天中不同的时间和城市化,英国主要城市及其周边农村地区变暖。适应气温上升是保护公众健康的关键。
加强夏季夜间热岛
农村地区与城市地区变暖的速度比在晚上,夏天夜间热岛——城市和农村之间的差异的温度也将增加。平均而言,我们的研究发现,热岛强度增加利率每十年0.01到0.05摄氏度(蓝色酒吧)。
夏天(June-July-August)热岛强度趋势(每十年在C)夜间(蓝色)和白天气温(红色)。酒吧的平均12 UKCP18模拟,而薄十字架表示单个模拟。计算趋势从1981年到2079年。来源:Lo et al。(2020年)。
我们发现夜间热岛强度增长快的四大城市——伦敦、曼彻斯特、伯明翰和利兹——比其他城市。
在1980年代,伦敦市中心的平均气温升高1.6摄氏度比晚上周围的农村地区。到2080年,这个城乡平均温度差异预计将成为2.1摄氏度。
由于这种差异是城市平均温度-农村平均温度,某些点在伦敦可能有一个更大的热岛效应。
不过,我们可以防止未来的夏天夜晚的热岛强度明显多于现有(2008 - 2018)在大多数的10个城市热岛,如果我们实现巴黎协定2摄氏度的目标。
削弱了夏季白天热岛
白天,另一方面,夏季热岛强度将降低利率的9个城市的每十年-0.05摄氏度(早些时候红酒吧图表)。这是因为夏天白天城市气温比农村的温度较低的利率上升。
我们认为这些削弱白天热岛整体的结果干燥的夏季土壤水分在英国在21世纪。通过蒸散与土壤湿度降低,冷却,这一过程通常推动农村冷却,变得不那么有效,减少城乡温差。
然而,减少白天的热岛强度并不意味着气候变化将有利于城市人口的热舒适和健康。这是因为城乡气温预计将大幅上升,在白天,在晚上。
学习热岛效应与气候变化可能会改变可以告知需要适应这些气温上升,以及未来城市规划目标。Heat-health行动计划例如,有助于减少因高温引发的健康影响在欧洲,尤其是2003年夏天,当英国和欧洲都措手不及致命的热浪。
例如,未来的发展早期预警和响应系统和建筑设计几乎肯定会需要帮助减轻未来城市热量增加。
瞧,e . y . t . et al .(2020)英国气候预测:夏季日间和夜间城市热岛变化在英国的主要城市,气候,杂志doi: 10.1175 / jcli - d - 19 - 0961.1