城市扩张加剧增温效应

    与耕地不同的是，城市地表大多覆盖混凝土、沥青等不透水材料。从地表物理性质的角度看，与耕地相比，城市地表的水汽蒸散作用变弱，城市地表对热能的储存和传导能力更强，所以对太阳光的反射能力更小，对太阳辐射的吸收能力更大，而且，风速也会在众多高大建筑物的影响下有所降低，这样一来，城市用地扩张会造成地表吸收更多的热量，且很大程度上阻断了通过水汽蒸腾来散热的途径，这会最终使得区域地表温度和气温升高。

    事实上，除了城市用地扩张这一途径，城市化过程还会通过温室气体的排放和人为热的释放这两种途径来使区域气温升高。城市化会增加能源消耗，例如冬季取暖和汽车尾气，这些人为活动会增加温室气体，同时也会放出热量。尽管如此，城市用地扩张是城市化发展影响区域气温最直接的途径。

    为了研究不同城市用地扩张水平影响下的增温效应，研究者在保证区域气候模式模拟条件都不变的前提下，仅分别改变城市土地利用数据，在模式运行结束后，模式输出了不同城市用地扩张水平下北京地区的近地表气温，通过计算两组输出结果的差值，获得了不同城市用地扩张水平对近地表气温的影响。结果发现，随着城市用地的扩张，其带来的气温升高强度也在逐渐增强。

    以北京市为例，在北京城市用地扩张的影响下，北京六环区域气温升高的平均速率大约是每10年升高0.2℃。

    有关东部沿海地区的研究表明，城市用地扩张导致的夜间增温强度会在日落时分达到一个极高值，之后逐渐降低。但北京城市用地扩张会导致相对较为恒定的夜间升温水平。该特征会加剧城市环境中夜间高温危险事件的风险，且提高了缓解夜间城市热岛问题的难度。

    通过北京六环区域城市用地扩张带来的近地表气温升高的逐日变化，我们发现，高温天气会加剧夜间的城市用地扩张增温强度。这是因为，一般来讲，高温天气条件下的太阳辐射强度相对较大，城市地表在白天能够吸收更多的太阳辐射能，白天地表热通量增加，夜间释放更多的地表储热，从而增强了夜间的城市用地扩展增温强度。而且，高温热浪天气一般会比较干燥，这也会加剧城市用地扩张带来的增温强度。

    高温热浪天气条件下，相比非城市用地，热浪及高温天气对城市用地的增温作用更强。反过来，城市用地扩张能加剧城市地表的高温热浪。城市用地扩张增温效应与城市高温热浪间存在正反馈效应，即相互加强。

    （《北京日报》6.6 柳晓娟）