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2020年8月,一名男子在头上套了一件t恤
有一件T恤杉的人在他的头在8月20日在金丝雀码头,伦敦的热浪。 信用:Nathaniel Noir / Alamy股票照片。
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2020年10月114:26

客座帖子:“城市热岛”将如何加剧英国城市的热浪

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10.01.20
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01.10.2020 |下午2:26
客人帖子 客座帖子:“城市热岛”将如何加剧英国城市的热浪

英国经历了几次热带夜晚在八月破纪录的热浪中伦敦市中心的每日最低气温为22摄氏度,部分原因是由于城市内部的热量。这就是所谓的“城市热岛效应”。

城市热群岛(UHIS)是比郊区或农村环境更温暖的城市地区。他们已经在世界各地观察过。

例如,研究展示英国主要城市,如伦敦,曼彻斯特和伯明翰,有时比在过去二十年内比周围的农村地区更温暖了5℃。

与农村居民相比,由于UHI效应,城市居民可以更容易受到热夏季的热疾病和死亡的影响。一种2016年的论文2003年8月西米德兰兹郡高温天气期间,有52%的死亡原因是热岛效应。

英国人口的90%到2050年居住在城市地区,重要的是我们要了解在未来的气候预测下热岛效应可能会如何变化。

在我们的新论文中,发表在气候杂志,我们发现英国城市和周边农村地区的夏季气温将在高排放场景下2080岁,根据日期和地点的时间,每十年将增加0.45至0.81℃。

自1981年以来,这些变暖率高达全球变暖率的四倍。

岛热

城市热岛往往是城市地区常见的因素组合的结果:建筑物,狭窄的道路,降低植被,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

在白天,城市环境储存了来自太阳的热量,然后在晚上释放出来。相比之下,自然土地储存热量的效率更低,散热效率更高蒸散蒸腾,使它变得更加凉爽。

城乡温差,也称为热岛热强度,通常在夜间达到峰值。

这对城市人口健康有影响,作为温暖的夜晚抑制人体的康复从白天的热暴露。夜间的高温也会造成这种情况扰乱睡眠模式。我们在本文中分别研究了温度和UHI强度的夜间和白天趋势。

英国气温正在上升

就像气候科学中的许多问题一样,我们的气候模拟并没有无限的计算能力,biwei6868因此我们必须在样本大小(我们预测到的距离)和模型的“空间分辨率”之间进行权衡。

气候模型将地球表面和大气划分为一个三维网格,并计算每个单元的平均条件。空间分辨率是指这些单元格的大小。

空间分辨率是典型的全球气候模型约为100公里,这意味着大多数城市都属于单一的细胞。因此,一个城市的具体气候影响往往错过 - 因此,前面的英国城市的研究只估计了最大的英国城市的未来Uhi强调。

近年来,英国气象局已经开发了一套高分辨率的气象探测系统英国气候预测(称为UKCP18),由一组12公里的区域气候模拟组成,其中首次包括城市土地使用。

在我们的新论文中,我们使用这个数据集估算了1981年至2079年间英国10个人口最多的城市夏季热岛强度的变化。在UKCP18区域模型中,这些城市以城市分数的增加表示,即每个模型网格单元中城市土地利用的比例。

包括城市和12km UKCP18电网单元的位置。每个单元格中的颜色表示模型中城市土地利用的比例。这些城市分数不随时间变化。

包括城市和12km UKCP18电网单元的位置。每个单元格中的颜色表示模型中城市土地利用的比例。这些城市分数不随时间变化。来源:Lo等人(2020.)。

在极高的排放量下“RCP8.5的情况下,英国的气温预计将大幅上升。RCP8.5是UKCP18 12km模拟中唯一可用的场景。

在夏季(6月、7月和8月),伦敦、曼彻斯特、伯明翰、利兹、利物浦、南安普顿、纽卡斯尔、诺丁汉、谢菲尔德和布里斯托尔等城市地区的夜间气温将显著上升,在1981年至2079年期间,每10年上升0.48至0.55摄氏度。

在这些城市附近的农村地区,夜间气温的上升速度略低,每10年上升0.45到0.51摄氏度。

夏季日间温度也在1981-2079期间升高。在城市地区,温暖率从0.57到0.78℃下降;虽然在农村地区,温暖的价格范围为0.62至0.81℃。

相比之下,全球平均气温以……的速度上升每十年0.18厘米自1981年以来。这意味着,在高排放情景下,1981-2079期间在伦敦的夏季日间变暖将比全球年平均水平快四倍。

这些价值观表明,无论白天和城市化的时间如何,英国主要的城市及其周围的乡村都是变暖的。适应升高的温度是保护公共卫生的关键。

加强夏季夜间Uhis

与城市地区在晚上比农村地区更快地变暖,夏季夜间紫外线 - 城市和农村温度之间的差异 - 也有望增加。我们的研究平均地发现,UHI强度以每十年(蓝杆)的0.01和0.05℃的速率增加。

夏季(6月- 7月- 8月)夜间(蓝色)和日间(红色)温度的热岛强度趋势(每十年C)。条形图显示12个UKCP18模拟的平均值,而细十字图显示单个模拟。趋势是从1981年到2079年。

夏季(6月- 7月- 8月)夜间(蓝色)和日间(红色)温度的热岛强度趋势(每十年C)。条形图显示12个UKCP18模拟的平均值,而细十字图显示单个模拟。趋势是从1981年到2079年。资料来源:Lo等人(2020.)。

我们发现,伦敦、曼彻斯特、伯明翰和利兹这四个最大城市的夜间热岛强度比其他城市增长得更快。

在20世纪80年代,伦敦市中心平均比晚上比周围的农村地区更温暖。到2080年,这一平均城乡温差被预计将成为2.1℃。

由于这种差异是平均城市温度减去平均农村温度,伦敦的某些点可能具有更大的UHI效果。

但是,如果我们实现了10个城市,我们可以防止未来的夏季夜间UHIs比现有(2008 - 2018年)UHIS更加激烈,如果我们实现了大部分城市巴黎协议2C目标。

夏季白天uhis削弱了

另一方面,在白天,夏季UHI强度预计将以高达-0.05℃的速度降低九个城市(早期图表中的红色条)。这是因为夏季白天城市温度比农村温度较低的率较低。

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我们认为这些削弱的白天Uhis是整体的结果夏季土壤水分干燥在21世纪英国。通过降低土壤水分,通过蒸发冷却,通常促进农村冷却的过程变得较低,降低城乡温度差异。

然而,白天热岛热强度的降低并不意味着气候变化将有利于城市人口的热舒适或健康。这是因为无论是白天还是晚上,城市和农村的气温都将显著上升。

学习如何随着气候变化改变的UHI效应如何通知所需的适应这些上升的温度,以及有针对性的未来城市规划。热健康行动计划特别是在2003年夏天,当时英国和欧洲措手不及致命的热浪

未来的发展,例如,预警和响应系统建筑设计几乎肯定需要帮助减轻城市热量的未来增加。

LO,E. Y.T等人。(2020)英国气候预测:夏季白天和夜间城市热岛发生变化英格兰的主要城市,气候杂志,doi: 10.1175 / jcli - d - 19 - 0961.1

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