5个大城市同一天气温达40℃ 如何为城市降温？

­　　酷暑难耐！

­　　今年入夏以来，热浪滚滚来袭，高温屡屡拉响警报。

­　　7月24日，杭州(40.4℃)、西安(40.2℃)、合肥(40.2℃)、上海(40.2℃)、南京(40℃)的最高气温均达到或超过了40℃。5个大城市在同一天里出现40℃以上的酷热，这在历史上从未出现过。

­　　7月18日，重庆持续高温天气，杨家坪动物园工作人员为大熊猫送冰块消暑。图为大熊猫躺在冰块旁边纳凉。摄影/本刊记者 陈超

­　　专家认为，近年来中国的高温具有日数多、持续时间长、影响范围广、强度大、极端性突出等特点，而全球变暖是其重要的诱因之一。与此同时，城市群规模不断扩大，区域性热岛迅速扩张，对极端高温事件时空分布的影响已经不可忽视。

­　　地球对温度升高的承受是有限度的，如果温度上升超过极限，温度就降不下来了，这是一个不可逆的过程。“人的能力很小，人胜不了天，只能去减缓”，因此，减少温室气体的排放、减缓地球的升温是唯一的选择。

­　　“热锅”上的城市

­　　以往北方高温天气大多出现在夏季，今年却从春天就开始了。

­　　今年，截至7月11日，中国高温日总计已达15天，与2009年和2010年整个夏季的高温日总数相同，

­　　超过10年内的其他年份。此时，今年的夏季才刚刚过半

­　　本刊记者/霍思伊

­　　7月12日，在网上流传的一段视频里，一位来自加纳的黑人留学生用不太标准的中文说：“太热了，我要回非洲避暑。”

­　　一天后，“非洲小哥哥在天安门广场中暑”的新闻上了头条。

­　　截至今年7月24日，中央气象台已连续18天发布高温预警。

­　　中央气象台首席预报员牛若芸对《中国新闻周刊》介绍，中国今年的高温天气从5月底开始出现，自6月27日开始迅速扩大。

­　　6月27日至7月2日，华北黄淮地区出现第一段持续高温。7月2日至4日，扩展到四川盆地及周边地区。此时，北方高温较强，南方较弱。

­　　7月7日至14日，华北中南部、黄淮、新疆、内蒙古西部、陕西北部、宁夏北部、甘肃西北部等地出现第二段持续高温。从7月11日开始，南方高温强度增加，高温区由江南东部迅速扩展到江淮、江南和华南东部。

­　　其中，高温影响最严重的时段是7月9日至13日。新疆、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古、山西等10个省(区)的 63个县市日最高气温突破了历史极值。新疆吐鲁番7月9日、10日最高气温连续两天刷新历史最高气温纪录，达到49℃，打破了2011年47.8℃的历史纪录。7月10日，气象卫星监测显示，中国有74.2万平方公里的地表温度超过60℃。另外，陕西关中地区、山西南部、河北南部等地的气温也超过40℃，陕西扶风42.6℃，河北藁城41.6℃。

­　　据统计，从6月底至7月中旬，新疆、甘肃、宁夏、陕西、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、河北、北京、天津、山东、河南、四川、重庆、湖北、湖南、江苏、江西、安徽、浙江、福建、广东、海南等25个省(区、市)出现高温天气，累计高温影响面积达522万平方公里，超过一半国土面积，单日高温影响面积最大达279万平方公里。

­　　牛若芸预测，此轮高温可能会持续到7月末。但北方高温范围会进一步缩小。未来高温主要会出现在江淮、江南地区，向北可能会扩大到黄淮地区，还会持续一段时间。

­　　北方高热

­　　国家气候中心气候服务首席艾婉秀告诉《中国新闻周刊》，今年高温的特点是北方表现突出，高温出现早、日数多且强度大。

­　　虽然由于纬度和地理区域不同，各地高温的标准有所差异，但中国气象学上将日最高气温大于或等于35℃定义为“高温日”。

­　　艾婉秀指出，以往北方高温天气大多出现在夏季，今年却从春天就开始了。4月底，北京开始升温，5月19日出现今夏首个高温日，气温达到35.4℃。而从历史数据来看，北京常年首个高温日一般出现在6月10日左右。今年高温日出现的时间在近十年内为第二早，仅次于2009年的5月18日。相比2016年出现首个高温日的6月16日，今年这个时间提前了近一个月。

­　　据了解，从1951年至今，北京首个高温日出现的时间越来越早，且高温日增多。在北京市观象台的记录中，曾有6年的5月中旬出现过35℃以上的高温，其中1968年、2001年出现过37℃以上的高温，极端最高气温为38.3℃，出现在1968年5月14日。

­　　京津冀等地今年的高温日数明显偏多于常年平均高温日数。截至7月10日，天津高温日数已达18天，较常年的年均高温日数多1.2倍。北京城区高温日数达14天，较常年偏多69%。

­　　从全国范围来看，今年5月中国高温日总数为3天，而在10年之内，除了2014年和2009年的2天，2007年和2010年的1天，其他年份5月没有出现“高温日”。今年6月，中国高温日数为8天，比去年多了4天。截至7月11日，7月高温日数已达4天，与2016年整个7月的高温日数相当。目前，中国高温日总计已达15天，与2009年和2010年整个夏季的高温日总数相同，超过其他年份。此时，今年的夏季刚刚过半。

­　　据中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇介绍，中国南北方夏季高温的成因不同，南方高温区受到来自海洋的副热带高压影响，由南向北推进；而北方高温区则是由暖气团造成，暖气团来自欧亚大陆，并由西向东，再向北发展。

­　　艾婉秀指出，由于今年雨带滞留南方的时间较长，且前期副热带高压较弱，因此五六月以来，北方一直被来自欧亚大陆的低层暖气团和高空高压脊控制，天空晴朗，白天受太阳短波辐射影响，地面温度逐步上升。同时，在高压控制区也盛行下沉气流，形成一定的下沉增温效应，在辐射增温和下沉增温的综合作用下，造成持续性高温天气的出现。

­　　对于天津等地突破历史纪录的异常天气，艾婉秀认为，其中的一个重要因素是控制北方地区的高压脊移动较慢，且向北延伸辐射范围较大，再加上太阳辐射的强度大，于是形成一种叠加效果。

­　　“高压脊如果移动较慢，就会造成覆盖范围内持续升温，如果移动较快，过境期间可能只会影响一两天的天气，民众感受不明显。”艾婉秀说。

­　　在艾婉秀看来，造成北方今年异常高温的直接气象原因，是高压脊过于稳定，而稳定的高压脊背后，是稳定的北半球中高纬大气环流。

­　　艾婉秀指出，从动力学的角度来分析，大气环流异常稳定，与全球变暖的气候背景有关。环流一稳定就容易出现各种气象灾害和极端天气。比如副热带高压如果稳定不动，在副高边缘冷暖气团交汇的地方，降水就会总是在同一个地方，容易出现涝灾。如果高压脊过于稳定，就会出现干旱，以及像今年这样大范围的高温热浪天气。

­　　“涝的地方更涝，旱的地方更旱，就是因为这种系统性的移动比较缓慢。”艾婉秀说。

­　　2013年夏，中国华东区域出现大范围的高温热浪极端天气，高温区域覆盖19个省区市，约占中国1/3国土面积。其中，杭州以40.4℃高温创下1951年以来当地气温最高纪录，上海6~9月期间，共有47天的高温天气，15天持续高温，其中有5天气温超过40摄氏度。

­　　艾婉秀告诉《中国新闻周刊》，2013年的高温热浪，就和控制南方地区的副热带高压长期稳定有关。“2013年副高非常强，往西抬升以后，整个江南的大部分地区都在副高的控制下，然后持续不动，温度就降不下去，不断爬升。”

­　　她同时指出，与2013年相比，今年南方地区的副热带高压覆盖范围更大，除非有台风扰动，否则可能较难撼动。

­　　多位受访专家表示，近年来中国的高温具有日数多、持续时间长、影响范围广、强度大、极端性突出等特点，而全球变暖是其重要的诱因之一。

­　　“火炉”的变迁

­　　全球地表观测资料分析表明，全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化，近30年来，年全球平均增暖速率越来越高，中国地表平均气温也明显升高。气象资料显示，中国自1951年到2010年，全国平均温度上升了1.38℃，每10年增加0.23℃，升温幅度比同期全球平均值还要略高。

­　　在全球气候变暖的大背景下，中国夏季炎热程度总体上呈增强趋势。截至7月10日，今夏以来全国平均气温为20.86℃，较常年同期偏高0.48℃。

­　　与此同时，“火炉”城市的排名再次引起热议。

­　　7月11日，一篇题为《看完新的“火炉榜”，多地表示不服》的文章在朋友圈刷屏。此前，据《长江日报》报道，经过多年的生态保护和治理，武汉的气候大为改善，已经退出了全国三大“火炉”行列，其依据是一份中国气象局国家气候中心发布的榜单。报道称，据该榜单，中国夏季炎热程度靠前的10个省会城市或直辖市分别为：重庆、福州、杭州、南昌、长沙、武汉、西安、南京、合肥、南宁。其中，排在前列的重庆、福州、杭州、南昌四个城市被称为“新四大火炉”，武汉退出前四，位居第六。

­　　随后中国气象局辟谣称，并未发布关于今年“火炉”城市的排名，但今年以来全国平均气温偏高的确是不争的事实。

­　　《中国新闻周刊》调查发现，“火炉”一说源于民间，并没有气象统计学上的依据，反映的是公众的直观感受，是普通民众对夏季天气酷热情况的夸张表达，长期以来没有明确的定义和标准。

­　　早在民国时，就有“三大火炉”之说，即重庆、武汉和南京。新中国成立后，“四大火炉”的说法出现，多为长江流域知名城市的不同组合，如武汉、南京、重庆、南昌，或武汉、南京、重庆、长沙。

­　　上世纪70年代，气候学家乔盛西指出，重庆、武汉、南京被称为“火炉”城市，与事实不符。他通过气象记录“横向对比”，列举安庆、南昌、长沙、衡阳、郴州等城市，发现其夏季炎热天数与酷热天数均超过重庆、武汉、南京三城。

­　　2010年，央视气象节目主持人宋英杰依据2000年~2009年10年间全国各城市高温日总数做了一个排名。福州以10年375个高温日名列榜首；其次是拥有355个高温日的杭州；第三是重庆，343个高温日；第四是长沙，326个高温日；武汉10年间共有305个高温日，平均每年30.5日，名列第五。第六到第十的城市分别是海口、南昌、广州、西安、南宁。

­　　2012年8月，国家气候中心专家根据1981年到2011年这31年的气象观测资料，综合分析中国主要城市的炎热指数、极端最高气温、高温日数、夏季平均最高气温和最低气温等要素，做了一个排名，排在前十名的是重庆、福州、杭州、南昌、长沙、武汉、西安、南京、合肥、南宁。

­　　国家气候中心气候与气候变化评估室主任、研究员张存杰曾指出，传统意义上的“火炉”城市，是指长江流域大型城市，夏季受副热带高压控制，维持较长时间的高温高湿天气，使人们感到闷热难耐，好似在“火炉”中一般。

­　　也有人使用极端最高气温对城市进行排名，还有人选取高温日数作为依据。人们使用的资料时间长短也不相同，有的用近10年的气象资料，有的扩展至20年左右。由于采用的指标不同、统计的时间段也不同，因此得出的结果不尽相同。

­　　张存杰认为，判断一个城市是否炎热，需要考虑多种因素。其中，最高气温、最低气温、平均气温、气温日较差(指一天中气温最高值与最低值之差)等指数，可以反映城市的物理温度，但对生活在城市中的人而言，是否炎热更多指的是“体感温度”，即人体在周围气温环境里能够感知到的温度和舒适程度。因此，还需要考虑空气相对湿度、高温的持续时间、风速、辐射等要素。

­　　艾婉秀对《中国新闻周刊》指出，在高温环境下，人体通过汗液蒸发来散热，湿度较大的时候很难散热，因此会感觉到不适。

­　　“在这方面，南北方可以感觉到明显的差异。南方水汽大，所以出汗后感觉黏腻。北方湿度小，出汗后很快蒸发，所以身上比较凉爽。”

­　　除此以外，风吹也有利于汗液蒸发。“摇扇子是感受最明显的。在湿度大的情况下，风能够降低你的体感温度。”

­　　有研究表明，当最高气温超过32℃，平均相对湿度大于60%，人体就会有明显的闷热感。

­　　首都医科大学公共卫生学院教授田琳告诉《中国新闻周刊》，闷热环境下空气流动慢，空气中氧含量相对少，而人一旦缺氧就会觉得不舒服，易引发烦躁焦虑。

­　　艾婉秀还表示，中国是季风性气候，受到雨带的影响，中国南北方夏季气温存在明显的年代际变化规律。

­　　有气象研究表明，近年来，长江流域城市的温度增长速度慢于北方城市。艾婉秀指出，上世纪50年代以来，中国的主雨带经历了从北到南又从南到北的变化。2013年雨带位置偏北，于是南方较热。2014年以来主雨带南移，位于长江流域——江南地区，降水多，日照少，长江地区气温较以往有所回落，与此同时，北方的温度攀升。

­　　“于是在这几年，长江地区的民众感觉到我们这个地方温度不高啊，‘火炉’的帽子好像要被摘掉了。但实际上是雨带的这种年代际变化，使他们可以享受到凉夏。如果雨带依据自然规律，移动到华南，甚至北京，长江及江南地区还是会出现高温的天气。”艾婉秀说，“地方气候会随着雨带的南北推进而变动，因此所谓的‘火炉’城市每年也会变动。”

­　　西安福州表现“抢眼”

­　　《中国新闻周刊》注意到，在2012年国家气候中心发布的炎热城市榜单中，排名前十的城市里，西安是唯一的北方内陆城市，其他城市均分布在长江中下游流域。

­　　西安市气象台首席预报员张雅斌告诉《中国新闻周刊》，每年夏至前后，长江中下游地区进入梅雨期，而在中国北方特别是陕西及西北地区，受青藏高压和太平洋副热带高压的控制，天气干旱少雨，气温偏高。

­　　虽然与其他长江中下游城市相比，西安湿度很低，但它地处关中平原中部，以平原、盆地为主，地势低平，不利于热量的扩散。同时，西安南面有秦岭山脉的阻挡，处于夏季风的背风坡，容易产生“焚风效应”，即当气流经过山脉时，沿迎风坡上升冷却，在所含水汽达饱和后，发生降水而减少水分。过山后空气沿背风坡下沉，气流过山后的温度比山前同高度上的温度高得多，湿度也显著减少。因此，到达西安的夏季风是下沉的热风。

­　　自2017年6月下旬以来，西安出现大范围持续高温天气。截至7月21日，全市共出现22个高温日，35℃以上高温出现158站次，40℃以上高温出现27站次。其中7月10~12日的高温过程范围广、强度大，该市有4站(西安市区、长安、临潼、  鄠邑)连续3天出现40℃以上高温天气，40℃以上连续日数突破历史同期纪录。

­　　张雅斌指出，2017年入夏以来，海上的台风很少。7月20日前后，大陆高压与西太平洋副热带高压在中国中部上空打通，深厚的暖性高值系统对应的温度场暖中心位于西北地区东部，而西安处于该区域中心附近。

­　　与西安不同，在“火炉”城市中名列前三的福州，夏季主要受副热带高压的控制。

­　　福建省气象局、福州市气象局的专家告诉《中国新闻周刊》，每年副热带高压会季节性北跳，于6月首先控制福州地区，在9月南退时也是从福州撤离，因而福州每年受副热带高压影响的时间最长，导致福州超过35℃的高温日数较多。

­　　另外，福州地处台湾海峡西岸沿海，海陆风效应通常会给城市带来较凉爽的风，昼夜温差大，夏季夜间最低气温大多降至27℃以下。炎热的午后经常会有雷阵雨来调节气温。

­　　据统计，福州近30年来夏季气温总体的变化趋势是略有上升。以最热的7月为例， 上世纪80年代，福州高温日数平均为28.4天，90年代为28.8天，2001~2010年为28.8天，2011~2016年为28.3天。由此可见，近30年来福州夏季高温并不是呈现持续增长的趋势，而是有一定的波动。

­　　艾婉秀指出，分析南北方气温整体的变化趋势可以发现，南方高温日数多于北方。且1984年以来，南方高温日数呈波动式增加，平均每10年高温日数增加0.75天。

­　　城市区域平均气温高于郊区平均气温的现象，被称为城市增温或城市热岛。

­　　据张雅斌介绍，近30年来，西安“城市热岛”稳定存在，并有逐渐加强的趋势。至21世纪前10年，西安城郊热岛强度(城区和郊区两个代表性测点的气温差值)为1.0℃，城乡热岛强度达1.8℃。

­　　“国内研究一致认为，一般对百万人口大城市而言，平均气温约高于郊区0.5~1.0℃。可见西安‘城市热岛’特征较为明显。”张雅斌说。

­　　他指出，城市化进程影响西安热岛强度的比重较大。2006~2010年与1996~2005年相比，夏季增温0.2℃，其中城市影响占比100%。从1988年至2010年，西安主城区面积从105.6 平方公里扩张到约352.86 平方公里，高层建筑物、道路桥梁增多，对风的阻力增大，风速降低，这不利于热量的扩散。另外，城市中的市政设施吸收大量热辐射，导致气温上升。

­　　与之相对应的另一组数据是，据陕西省农业遥感信息中心卫星遥感监测，2010年，西安市强热岛面积是1988年的2.2倍，夏季强热岛区域从53.8平方公里增加到123平方公里，城市中心地带热岛强度是上世纪80年代的4倍。

­　　如何为城市降温

­　　中国城市规划设计研究院副院长李迅告诉《中国新闻周刊》，造成城市“热岛效应”的原因是多方面的。他说，城市化使下垫面的性质改变，相较土壤或水面，沥青等城市道路材料吸热率高，比热容小，使夜间的“保温效果”更强。

­　　另外，城市里的汽车、空调等人工热源不断增加。与此同时，大气污染愈发严重，使城市上空大气中的气溶胶增多。

­　　气溶胶是悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称，可以吸收下垫面的热辐射，削弱城市夜晚的散热能力，为城市“保温”。

­　　联合国政府间气候变化专门委员会2015年发布的第五次评估报告指出，温室气体以及其他人为驱动因子，成为20世纪中期以来气候变暖及极端高温事件的主要原因。特别是气溶胶排放，对极端高温事件有显著放大作用。而在气溶胶粒子的来源中，人为排放所占比例正逐年增加。

­　　北京城市气象研究所的研究表明，城市化对北京地区的增温效应贡献率为47%~61%。

­　　此前，国内外研究一般认为城市热岛属局地小气候现象，对区域气候的影响有限，对大气候的影响基本可以忽略。但江苏省气候中心、南京信息工程大学以及江苏省气象服务中心通过研究发现，以长江三角洲为代表的城市群规模不断扩大，区域性热岛迅速扩张，对极端高温事件时空分布的影响已经不可忽视。

­　　据了解，2003至2013年是长江三角洲城市集群化发展时期，城市群规模的年增长率高达1206.48平方公里/年。2013年长三角城市群热岛规模比2003年增加了18154.0平方公里，而极端高温事件出现异常的区域，与城市群快速发展区域一致。

­　　有研究显示，全球变暖和城市集群化的叠加效应，使得长江三角洲城市群当前遭遇极端高温事件的概率，比20世纪50年代高出60倍。

­　　中国社会科学院城市发展与环境研究所副研究员郑艳告诉《中国新闻周刊》，热岛效应会导致夏季城市的强对流天气增多，产生雷暴、强降水、高温热浪、冰雹、大雾、大风等天气现象，并加剧雾霾。

­　　对于控制和减缓城市“热岛效应”，李迅建议，在城市布局上可以采取组团式规划，疏密有致，使城市聚热中心分散，团块与团块之间应有开敞空间，可用河流、山体或绿化带等进行隔离，不要“摊大饼”。

­　　北京大学物理学院大气与海洋科学系教授刘树华建议，沿海城市街道规划应尽量垂直于海岸线，以充分利用海陆风环流。另外，他建议，平原城市区域建筑、街道、公路尽可能建设成辐射状。

­　　李迅也提出了一些具体的建议，包括控制人口密度和建筑密度，降低开发强度，增加自然下垫面，鼓励民众进行屋顶绿化，对绿化业主进行补贴，建筑物外墙多用浅色调以增加热反射，减少人工热源，保护并增加水体，建设“海绵城市”等。

­　　他还强调，在增加绿化面积时，要多种树，少种草，因为树木在调节小气候方面所起的作用，优于草坪。

­　　研究表明，每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收81.8兆焦耳的热量，吸收1.8吨的二氧化碳，相当于189台空调的制冷作用，可显著削弱温室效应的产生，另外每年还可以滞留粉尘2.2吨，将环境中的大气含尘量降低50%左右。

­　　李迅还建议建设城市通风廊道。城市通风廊道是指在静稳无风、大气扩散条件差的不利气象条件下，为防止污染物堆积，在规划里考虑留出主风向和次风向通道，把郊外的风引进主城区。

­　　北京市规划委副主任王飞此前透露，北京市正在利用通风潜力较大地带，完善中心城区通风廊道系统，打造5条宽度500米以上的一级通风廊道，以及多条宽度80米以上的二级通风廊道。

­　　李迅还建议，为了减少由长距离运输产生的大量污染物和降低货车类热源，可以借鉴江苏省太仓市的经验，就地生产，就地消费，自给自足。

­　　2011年，太仓市政府开始建设“现代田园城市”，随后确立了以“一市双城三片区”为主体的城镇化空间布局和以“四个十万亩”为主体的农业空间布局。在城市与中心镇之间，以现代基本农田和生态绿地隔离，实现了城市四周被农地围绕的格局。

­　　据政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测，未来全球变暖的趋势还将持续，城市热岛效应也会越来越明显。

­　　国家气候中心此前曾透露，该中心正在建立气候宜居性综合指标体系，为宜居城市建设提供科技支撑，相关成果预计会在今年年底发布。

­　　北京大学物理学院大气与海洋科学系教授刘树华告诉《中国新闻周刊》，气候宜居的综合性指标，主要是指由城市所处地理位置决定的具体气候指标，主要由地理经纬度所处气候条件决定，社会、人为因素起次要作用。

­　　中国社会科学院城市发展与环境研究所副研究员郑艳告诉《中国新闻周刊》，生态宜居城市的一个重要指标，是“绿色基础设施”。

­　　她说，中国在传统上多是灰色基础设施，它忽视了基础设施应有的生态功能，而单纯服务于工业化的需求。而绿色基础设施会充分考虑环境因素，将气候承载力纳入基础设施建设标准。

­　　郑艳说，就要素层级而言，绿色基础设施包含线性、点状和面状系统，线性系统主要由交通线路、地下管道等组成；点状系统主要指公园、湿地、林地等绿色斑块；面状系统是由廊道和斑块相连接，组成互联互通、结构优化，兼具生态功能的城市生态基质。

­　　(实习生陈瑞对本文有贡献)

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