问科学家:我们如何为城市热岛降温并保护最脆弱的群体?

2021年8月17日下午3:02
在上面:Logoboom
艾略特Negin
资深作家

我们最近收到了丹佛一位UCS支持者的问题,关于如何最好地解决城市热岛效应。由于城市的建筑、路面和其他不透水表面能吸收和保留热量,城市的温度明显高于周边农村地区。

“我们经常听说植树来对抗城市热岛效应,但在西方,我们也担心我们不断减少的供水,而树木——尤其是最近种植的树木——会消耗大量的水,”安迪J.写道。“有没有研究过在西方种植缺水树木的缺点?有没有其他不那么依赖水的方法来对抗城市热岛?”

我把这个问题转发给Juan declett - barreto博士他是UCS气候脆弱性的高级社会科学家,他非常熟悉安迪J.所描述的情况。在搬到华盛顿特区都会区之前,Declet-Barreto在凤凰城生活了17年。在那里,他获得了亚利桑那州立大学地理学学士和硕士学位,以及环境社会科学博士学位。他的博士工作重点是了解气候变化相关的极端高温对城市的影响,他最近与人合著了一份研究报告报告如何让曼哈顿北端的社区更能抵御夏季的高温。

EN:在我们讨论Andy J的问题之前,如果你能给我们一些关于城市热岛效应的背景知识将会很有帮助。我想,鉴于日益严重的气候危机,在过去几十年里,情况一直在恶化。

多彬:城市有密集的沥青、水泥和其他表面,它们在白天吸收太阳热量,并将其辐射回环境中。它们使城市比城市以外的农村、欠发达地区更热。科学家们称之为“城市热岛效应”,因为当你看温度地图时,城市看起来就像热的“岛屿”,周围是温度较低的“海洋”。但气温的巨大差异不仅发生在城市和农村地区。由于城市景观特征的多样性,从建筑物、道路到树木和公园,城市内部也有巨大的温差。这些被称为微城市热岛。

EN:杀死更多的人在美国平均每年都比任何其他与天气有关的事件。除了危及生命外,极端高温还会导致多种疾病。

多彬:这是正确的。暴露在极端高温下会导致各种疾病,从轻度的热痉挛或皮疹,到更严重的往往是致命的中暑,一旦身体失去了通过出汗来冷却自己的能力,就会引发中暑。特别是老人和小孩;患有慢性疾病、身体或精神残疾的人;而且户外工作的人罹患严重热相关疾病的风险更高。然而,随着气候的变化,即使是一般健康的人,在长期暴露在高温下后,也可能面临患病或死亡的高风险。

EN:新的研究气候中心对美国150多个城市热岛最严重的城市进行了排名。前五名都是相对较大的城市——新奥尔良、纽瓦克、纽约市、休斯顿和旧金山——令人惊讶的是,前20名中也有较小的城市,包括俄勒冈州的本德;宾夕法尼亚州伊利;还有佛蒙特州的伯灵顿。但正如你之前提到的,热岛效应在各个城市内部存在很大差异,这取决于社区。

多彬:绝对的。城市内部这些明显的温差很大程度上是由于长期的环境不公平。低收入社区,尤其是有色人种因歧视而被迫居住的社区,通常比富裕的白人社区遭受更高的温度。

我和别人合著了一篇新的报告为曼哈顿北部的五个社区提供了应对极端高温的建议。例如,地表温度地图显示,其中一个社区——因伍德——夏季温度超过100华氏度的地区比拥有更多树木和公园的更富裕的曼哈顿社区要多。因伍德和我们调查的其他四个社区——华盛顿高地和哈莱姆东部、中部和西部——的大多数居民都是低收入者或有色人种,或者两者兼而有之,许多人买不起空调。

另一个最近的研究调查了全国108个城市地区,发现以前“提意见“历史上主要是有色人种居住的社区比主要是白人居民的非红线社区更热,有些社区的温度接近13华氏度。

为什么会出现这种差异?有生理和社会经济两方面的原因。主要的物理机制是缺乏树木覆盖和大量的路面和其他不透水的吸热表面。造成这种不平等的社会和经济机制是制度性种族主义和排斥有色人种的城市“更新”政策。

划红线是两者的典型结合。划红线是一项种族主义政策,因为评估抵押贷款机构向划红线社区的人放贷的财务风险的唯一标准是他们的肤色。这产生了两个广泛的、有害的影响,一直持续到今天。首先,通过不允许有色人种购买住房,系统地拒绝他们的跨代财富积累,这是大多数美国家庭成为中产阶级并能够为他们的家庭建立财务稳定生活的原因。换句话说,划红线让许多代有色人种被困在贫困之中。

其次,划定红线的社区也被剥夺了使社区更受欢迎的公共投资:好学校、建造精良的房屋、安全的街道,当然还有树木和公园。相反,分区法以及其他州和地方政策使这些社区成为工厂、高速公路和其他威胁公众健康的城市开发的垃圾场。所有这些基础设施都会导致温度升高。

在我刚才提到的研究中引用的108个城市区域中,几乎每一个红色区域都比非红色区域更热!

让我们来看看丹佛,安迪的家乡。气候中心发现丹佛的夏季气温比附近的农村地区高出23华氏度,夏季平均比农村地区高出4.9华氏度,该市每年气温高于90华氏度的天数比农村地区多26天。这使得丹佛成为全国第三大城乡气温差距最大的城市。但是丹佛社区之间的差异是什么呢?

多彬:丹佛只是我们在大多数(如果不是全部的话)美国主要城市所发现的一个缩影。一个社区的收入越低,有色人种的比例越高,热岛效应就越强烈。在丹佛在美国,这些弱势地区位于城市的北部和西部。同样,与美国许多其他城市一样,丹佛较贫困社区的居民接受的正规教育较少,说英语的可能性较小,使用空调的可能性较小,拥有汽车的可能性也较小,因此他们不得不依赖公共交通。

EN:正如Andy J.在他的问题中指出的,丹佛和其他西部城市经常遭受干旱,联邦和州当局建议的减少热岛效应的主要解决方案之一是种植更多的树木,这需要大量的水。除了植树,西方城市还可以采取什么其他方法来解决这个问题?

多彬:我们必须记住,干旱的城市多年来一直在实施干旱种植——一种有利于树木、草和灌木的景观风格,这些树木、草和灌木需要最少的水。但研究已经表明旱生对缓解城市热岛效应的益处有限,在某些情况下可能是这样的增加城市变暖。

全球和区域气候变化正在造成多重压力,正如我们在节约用水和缓解热岛问题上所看到的那样,一些解决方案似乎彼此不一致。因此,遭受干旱的城市需要评估这些措施的相对有效性主要接受策略对抗城市热岛效应。它们包括凉爽的屋顶,旨在更好地反射阳光;绿色屋顶,一层植被降低了屋顶的温度;凉爽的路面,比传统路面反射更多的太阳能;还有树木和植被,它们可以降低地表和空气温度,并提供阴凉。

现在来回答安迪·J的问题。为了直接回答这个问题,我们需要更多基于当地的研究,以了解什么样的城市减缓技术组合最适合丹佛,因为它们与当地气候条件之间的相互作用是复杂的,并且可能对长期可持续性产生重要影响。没有放之四海皆准的解决方案。也就是说,也许我们可以从凤凰城得到一些线索,一个面临类似区域干旱挑战的城市。它遭受着相当危险的城市热岛效应,我已经研究了一段时间了。

菲尼克斯市制定了一项雄心勃勃的气候行动计划,其中包括多个减缓热量的目标。例如,受影响社区的居民、科学家和政策制定者正在共同努力,开发荫凉的可步行区域“凉爽走廊”,以保护居民在上下学、上班、杂货店和其他场所时免受极端高温的影响。该计划还呼吁开发商在新的基础设施中使用更多的反射材料,以增加所谓的“反照率”(表面反射的辐射量),从而减少建筑物吸收的太阳热量。最后,对我来说这是必要条件凤凰城计划在最脆弱居民居住的社区的步行区实现25%的树木和遮荫树冠。

因此,虽然我们不能为丹佛提供一个蓝图,但我们可以说,丹佛——以及全国其他城市——可以很好地效仿凤凰城的例子,与当地居民——尤其是最脆弱的群体——以及他们的倡导者合作,提出社会公平的解决方案,以保护那些与热有关的疾病和死亡风险最高的人。