費城太熱了嗎? 衛星聚焦危險的城市熱島

衛星和社會經濟資料可以精確定位城市中哪些社群在熱浪期間風險最高

隨著地球變暖,世界各地的城市正在變得更熱,其後果可能是致命的。研究人員已將熱浪(如2010年襲擊俄羅斯造成55,000人死亡的熱浪)與氣候變化聯絡起來。即使沒有全球變暖,當天氣變暖時,城市也往往會升溫。瀝青路和混凝土建築物等表面吸收然後輻射大量太陽能,這會使城市地區比農村地區高出6到8攝氏度。

雖然有些人可以在日益殘酷的炎熱中開啟空調,但許多人卻不能。城市決策者在制定適應策略時需要知道在哪裡集中資源,這可能關係到生死攸關。但是,他們如何才能精確定位最脆弱的人群呢?在最近的一項研究中,研究人員透過繪製居民風險最高的地區,回答了費城的這個問題。

為了他們發表在《應用地理》上的論文,哥倫比亞大學地球研究所和巴特爾紀念研究所的研究人員研究了來自氣象站的氣溫資料、衛星測量的地表溫度和社會經濟資料。首先,他們使用氣象站資料來確定費城城市及周邊農村地區的氣溫隨時間的變化情況。他們發現,城市中的“極端高溫事件”天數從1980年的大約4天增加了三倍,到2013年接近12天。在同一時期,附近的農村地區沒有變化,仍然是每年5個極端高溫事件日。作者將高溫事件定義為連續三天或以上,每天24小時的平均氣溫高於7月和8月某個歷史平均高溫——在費城,為27攝氏度。“這意味著整天整夜都保持高溫,連續三天或更長時間沒有緩解,”巴特爾首席研究科學家兼該研究的合著者之一斯蒂芬妮·韋伯解釋說。“這不是最高溫度,但當它持續存在並且在夜間[和]清晨沒有緩解時,可能會造成嚴重的健康風險。”


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來源:阿曼達·蒙塔內茲;資料來源:“繪製城市人口對極端高溫事件的脆弱性的政策相關指標:以費城為例”,作者:斯蒂芬妮·韋伯等,載於《應用地理》,第63卷;2015年7月

研究人員還發現,城市地區的“比正常情況更熱”的夜晚數量大幅增加,而農村地區在同一時期實際上有所減少。地球研究所國際地球科學資訊網路中心科學應用副主任兼該研究的作者之一亞歷克斯·德·舍賓寧說,這對城市居民的健康至關重要。“對於這些城市環境中熱應力而言,最重要的或許是夜間發生的事情,”他解釋道。“夜間的降溫對於老年人和其他沒有住在空調環境中的人來說很重要。”德·舍賓寧指出,該研究並未區分這些趨勢有多少是由城市熱效應造成的,又有多少是由氣候變化造成的。

德·舍賓寧和他的團隊——韋伯、娜塔莎·薩多夫和艾麗卡·澤爾——隨後繪製了費城最容易受熱的人口居住地。他們研究了包括收入、教育水平和65歲以上獨居人口的家庭等因素。他們將這些資訊與衛星測量的地表溫度相結合,發現超過50萬人——約佔人口的10%——居住在最容易受到高溫事件健康影響的社群。

未參與該專案的專家指出,該專案沒有考慮一些可能更好地識別最脆弱人群的因素。“我會鼓勵進行此類研究的人尋找社會凝聚力和聯絡的指標——例如教堂等機構,”加州大學伯克利分校城市和區域發展研究所及全球健康城市中心主任傑森·科伯恩解釋說,例如,這些機構的成員可能有可以在緊急情況下為他們提供庇護的社會關係。“在高溫事件中,這些因素對脆弱性很重要。它們對於人們獲取有關高溫事件即將到來的資訊也很重要。”科伯恩還認為,研究人員應該在他們的評估中納入城市層面的健康資料。

按人口普查區劃分的費城社會對熱的敏感性,0.0 - 1.0 為最不敏感。來源:巴特爾紀念研究所

另一位專家,佐治亞理工學院城市氣候實驗室主任布萊恩·斯通認為,衛星地表溫度並不是衡量人們所經歷的熱量的可靠指標——這些測量值衡量的是人行道水平的溫度,而不是人行道上方一米或兩米的溫度。這種差異可能很明顯。然而,舍賓寧認為他團隊的方法是合理的。“我相信,使用地表溫度[資料]來定義……最受熱影響的社群是完全合理的,因為這是最受熱影響的社群的相對衡量標準,”他在一封電子郵件中寫道。亞利桑那州立大學地理科學與城市規劃學院副主任馬泰·喬治斯庫解釋說,即使衛星測量的地表溫度可能不是一個理想的指標,但這些有限的資料仍然可以幫助回答研究問題。“我認為這項工作是試圖瞭解城市應該在何處以及如何管理其特定社群,在暴露者和敏感性方面邁出的有益一步,”他說。

德·舍賓寧和他的團隊還與當地官員、學者和其他人合作進行了這項研究,並在最後向費城的一個諮詢小組介紹了他們的研究結果。有了這類資訊,城市規劃者就可以透過在最容易受熱的社群建立綠地或建造“降溫中心”(為那些沒有空調的人在極端天氣期間提供庇護場所)來更好地設計城市。他們還可以為最敏感的人群提供更好的社會服務。未來,德·舍賓寧希望將這種方法應用於美國其他地區以及上海和孟買等城市。

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