城市热岛地区的制冷不公平

2021年8月6日上午10:02
在这张洛杉矶的城市景观照片中,夕阳和高温造成了模糊的效果Devin艾弗里/ Unsplash
胡安Declet-Barreto
气候脆弱性高级社会科学家

夏天的炎热在城市环境中最为极端。气候的破坏正在西南部和东南部城市造成致命的灾难性热浪,但正如我们最近看到它也位于中西部和太平洋西北部。热浪对儿童、老年人、残疾人和患有某些疾病的人以及没有技术和经济手段保护自己免受高温影响的人构成最大的风险。这种差异也存在于种族和民族之间,因为其中许多人是有色人种。随着气候变化加剧极端高温,这些人群受到伤害的风险将会增加。需要资源来减少这些风险,需要通过减少温室气体排放来减缓气候变化,以减缓极端高温的恶化。但是缓解行动还不够迅速。而且,资源还没有流向最能发挥作用的地方。这是气候不公。

城市热岛

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。这使得城市比郊区更偏远、建筑较少的地区更热,科学家将这种现象称为城市热城市热岛——因为在气温地图上,城市看起来就像炎热的“岛屿”,周围是温度较低的“海洋”。在局部地区,城市热岛增加了已经因全球气候变化而升高的气温。

堪萨斯城,堪萨斯-密苏里市区的城市热岛。城市地区看起来是热的“ïslands”,而农村地区或建筑较少的地区则是温度较低的“海洋”。

但是温度的巨大差异并不是凭空出现的之间的城市和农村。还有明显的温差城市也由于不同的表面覆盖;这些都发生在小范围内,被称为微城市热岛。

数据来源:https://sustainability-innovation.asu.edu/caplter/data/view/knb-lter-cap.620.1/
微城市热岛:植被和保温材料数量的差异造成城市内部地表温度的显著差异。这两个位于亚利桑那州凤凰城的社区相距只有3英里,但右边的社区有更多的植被、地表水和其他自然土地覆盖,因此,温度比左边的低。较冷的社区也以白人和富裕为主,而较热的社区则以西班牙裔和低收入为主。
数据来源来源:Stefanov等人(2015)。

通常,城市中较热的地区也是大多数低收入者居住的地方,通常居住在能效不高(或空气流通不好)的老旧住房中,几乎没有空调设备(或支付空调使用费用的手段),而且靠近不利于健康生活和环境的工业或其他有害土地用途。

城市气候不公正建立在化石燃料和种族主义的遗产之上

城市内部的温差清楚地反映了暴露在极端高温下的环境不公。研究研究研究显示低收入社区的居民经历了更高的温度和更糟糕的热健康结果.一个最近对108个城市地区的研究美国的地表温度显示提意见“社区历史上大多数有色人种居住的地方比没有红线的社区(即主要是白人人口)更热,一些社区的温度接近13华氏度。

但为什么划红线的社区更热呢?基本的物理机制是缺乏树木覆盖和大量吸收和保留热量的不透水表面如路面和沥青。但造成这些赤字的社会和经济机制是种族主义和排斥有色人种的城市发展政策。划红线是两者的典型结合。注销是一项种族主义政策,因为评估抵押贷款机构贷款给人们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,系统性地否认代际财富积累不允许有色人种购买住房,这就是美国大多数家庭成为中产阶级并能够为他们的家庭建立经济稳定生活的原因。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变得令人向往和美好的公共投资——好学校、好房子、安全健康的环境,当然还有树木和开放的绿地。相反,许多社区被抛弃,接受了污染和有毒的工业、高速公路和其他与健康生活不相容的土地用途。这对温度有影响。在我提到的研究中,美国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!

下周的高温预报凸显了保持凉爽的不公平

本周末,极端高温将降临美国西南部部分地区以及南部平原各州,包括德克萨斯州和路易斯安那州,这可能会暴露出严重的气候不公平现象:对热高度敏感的人往往生活在城市最热的社区。我们来看看凤凰城和休斯顿的情况,这是西南地区的两个大城市,从现在到下周初,这里的高温指数预计将在105°F到110°F之间。

在凤凰城,最热的人口普查区的地表温度在夏季平均比城市的平均人口普查区高约5华氏度,但各地区之间的差异可高达14华氏度。在休斯顿,平均温差为7.7华氏度,最高可达20.6华氏度。虽然这些是地表温度的差异——与热健康风险的相关性不如空气温度那么好——但这种差异指出了暴露在室外热量中的巨大不平等,当热浪袭来时,这种不平等往往会致命。

在下面的地图中,我们将每个区域的地表温度与都市区平均温度的偏差程度与一个指标结合起来相结合与对热病或死亡的敏感性增加相关的因素.这些因素包括:有色人种的百分比;生活在联邦贫困线以下的人口比例;没有高中以上文凭的比例;65%的人年龄在65岁以上;至少有一种身体或精神残疾的比例;接受营养援助的家庭百分比;独自生活的比例。有关我们如何开发此指标的更多信息,请点击在这里

气温远高于平均水平、人口对热敏感程度高的致命组合,在很大程度上都位于这两座城市的市中心核心区域。在这两个城市中,都有大量的移民和本土出生的西班牙裔人口,西班牙裔和生活在最冷和最热社区的贫困人口的热暴露差异最大。下表总结了每个城市的一些人口统计数据,并强调了暴露在极端高温下的差异。

更高比例的有色人种和贫困人口生活在城市中最热门的社区。

气候变化可能会加剧这些与高温有关的不公。凤凰城历史上每年有16天高温指数超过105华氏度。如果不采取行动减少全球排放,到本世纪中叶,全球每年将经历71个这样的日子。休斯顿平均每年有10天高温指数超过105华氏度;到本世纪中叶,如果不采取行动减少温室气体排放,全球将面临74天这样的日子。

如何通过减少城市热岛中保持凉爽的不公平来保护人们

为了减少在保持凉爽方面的社会和环境不平等,短期内我们需要降低高危人群的敏感性,同时减少城市中的高温暴露。我们可以通过改善高危人群的热健康状况和改造城市建筑环境来实现这两个目标。减少获得预防性卫生保健的障碍有助于控制糖尿病、肥胖或心血管疾病等已存在的疾病,这些疾病往往会在极端高温事件中引发疾病或死亡。更广泛地使用空调确实有助于减少高温对健康的影响,而且还需要获得节能和防风雨的住房。我们不能忘记一种经常被忽视的热健康流行病:人们正在经历无家可归面临更大的热暴露风险

为我们的城市降温可以减少热量暴露,这可以通过增加地面表面和屋顶的树木和植被覆盖,以及屋顶和人行道使用较冷的材料来实现纲要城市热岛缓解策略)。这些策略减少城市热量通过遮蔽建筑表面,反射更多的阳光(而不是吸收阳光),并将水分释放到空气中。

现在,城市需要针对其特定情况评估最有效的城市减缓技术组合,因为这些技术与当地气候条件之间的相互作用很复杂,可能对长期可持续性产生重要影响。例如,干旱环境中的城市,如凤凰城,丹佛,萨克拉门托正在努力解决他们的城市热岛问题,同时也在应对持续的区域干旱状况,以及这对他们的供水可能意味着什么。

显然,没有放之四海而皆准的解决方案。也就是说,也许我们可以从凤凰城得到启示。这座城市遭受着危险的城市热岛效应,每年都有数十人因热而死亡,但它有雄心勃勃的计划气候行动计划有多个减少热量的目标。

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“很酷的走廊,这些阴凉的可步行区域可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,即表面反射多少辐射,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。

全国其他城市都应该效仿凤凰城的做法,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,保护那些与热有关的疾病和死亡风险最高的人降低城市热岛强度。

但是,城市热适应策略本身并不能让我们避免最坏的气候变化影响——为此,我们需要大幅减排。这种需求是迫切的。从历史上看,美国只有三个城市平均至少有30天的高温指数超过105华氏度。如果不对气候采取行动,这一数字将跃升至近三分之一在全国481个人口至少5万人的城市地区中。这意味着大量的热量和大量的人暴露在其中——如果我们认真对待减少排放和减少城市热岛对我们最脆弱的人群构成的威胁,所有这些都是可以避免的。