长株潭热岛效应20年:长沙五一商圈最最最热
◀6月22日,航拍长沙五一商圈,这里高楼多、车流多,容易形成热岛效应。组图/记者辜鹏博实习生王悦婷
▲6月22日,长沙天气炎热,光着膀子的市民在江边喝酒纳凉。
本报记者梁美兰通讯员刘泉子长沙报道
炎夏里,人们从郊区向中心城区走,明显感觉到温度越来越高,热度也越来越难耐。这正是“热岛效应”惹的祸。最新监测数据表明,长株潭地区20年以来,热岛强度从3℃上升到7℃左右。
20年来,长沙热岛强度先上升、后下降,总体上升了1.4℃。其中,人车聚集、高楼林立的五一商圈,热岛效应最为严重。专家呼吁,相关部门重视这一现象,采取增加绿地、水域等措施改善温度环境。
地理“大数据”精准呈现“热岛效应”
“太热了,简直不想开店,只想泡在水里过个暑假。”6月22日下午2点,在五一路步行街开奶茶店的胡丽丽边擦汗边招呼顾客。
她打开手机,“上面显示最高气温36℃,比人体温度要低啊,我怎么感觉身上的水都要烧开了呢?”她很不解。
对此,中南大学地球科学与信息物理学院副教授邹滨解释,气象上的气温是在离地面较高的空间里测得的,在夏天,气温比地表温度相对要低,而人体感知到的主要是地表的热浪带来的热度。
“有时气温显示30℃,人的体感温度甚至可以达到50多度。”他说,在相同的气温下,车辆、人流越多、高楼越多、地面硬化面积越多的地方,相比绿植多、水域多、建筑少的地方,地表温度要高不少。
当天,由中国测绘科学研究院、湖南省国土资源厅和中南大学三家单位共同组建的中国测绘科学研究院地理国情监测湖南研究中心,在长沙发布了长株潭城市群地理国情监测的研究成果,第一次通过地理“大数据”精准呈现了长株潭的“热岛效应”状况。
城市热岛监测,对长株潭主城区8845平方千米范围的城市空间,利用了1994、2000、2006、2010和2015年总共5期120米分辨率夏季遥感影像,采用遥感地表温度反演方法,结合土地利用等基础地理信息数据和地表温度、气温等专题数据,开展了长株潭主城区地表温度、热岛强度、热岛面积、热岛等级的监测。
增速减缓,长沙热岛强度回归到4.5℃
每年夏天都入列“火炉榜”的长沙,热岛强度究竟有多高?
长沙热岛强度变化图显示,长沙在1994年的热岛强度为3.1℃,意味着当时城区的温度比郊区的温度平均高出了3.1℃。这一数据2000年上升为3.8℃,2006年达到6.2℃的峰值之后,逐年下降,在2015年回归到4.5℃。
作为项目负责人之一的邹滨介绍,总的来说,1994年至2015年,长沙的热岛强度总体上升了1.4℃,总体呈先上升、后下降的趋势。“相比湘潭和株洲两市,长沙有了比较可观的良性变化,热岛强度增速逐渐减缓。”
从监测结果看,株洲热岛强度呈现波动上升,1994年至2015年总体上升3.4℃。同样的,湘潭热岛强度也呈波动上升趋势,自1994年至2015年增加4.2℃。
岛中之岛
长沙五一商圈热岛效应最严重
城市热岛,不同地区的强度又不尽相同,长沙热岛效应最严重的岛中之岛在哪里?
“通过对比,基本可以认定,同一时段内,长沙五一商圈的温度普遍情况下最高,热岛效应最为严重。”邹滨说。
根据遥感数据监测结果显示,1994年五一商圈夏季一段时间内的平均温度为31.1℃,这一数据在2000年变为30.5℃,2006年40.9℃,2010年41.7℃,2015年达到44.3℃。
从整体上看,长株潭主城区全域空间范围热岛强度1994年约为3℃,2015年达到7℃左右。
其中热岛强度增加速度最快阶段为1994-2000年,2000-2006年次之,2006-2010年热岛强度增速最低。
专家分析
商业区等高等级热岛易陷入恶性循环
研究还显示,长株潭主城区城市热岛由1994年以低等级(1、2等级)为主,逐渐发展为以中等级(3、4等级)为主,高等级(5、6等级)不断出现的新格局,热岛面积持续增加,但热岛面积增长速度整体上趋缓。
邹滨介绍,长株潭三市中,低等级(1、2等级)热岛主要发生在耕地、林地和水域面积比例大的区域;高等级热岛主要发生在建设用地面积比例大的区域。
一个区域的热岛等级,反映了该区域温度相对于郊区温度的高低程度,等级越高说明该地区越热。
随着城市边界的不断扩展,相对较高热岛等级的空间分布范围与城区范围基本一致,高等级热岛区域不断出现,并随着城市扩展而向外延伸。邹滨说,长株潭主城区的热岛高等级,主要集中在城市中心高密度的居民区、商业区、车站以及工业区。
“意味着这些区域中会经历高温,因此导致制冷能耗增加,而这些能耗的增加不仅增大了用电开支,而且进一步增加了人为热的排放量,导致温度的上升,与热岛效应形成恶性循环,”他说,同时高温区居民体感舒适度下降,并且容易遭受身体上的伤害和环境的污染灾害,如高温中暑、光化学烟雾、能见度降低等。
专家建议
增加草地和水体面积缓解热岛效应
如何改善城区的温度环境?邹滨介绍,监测结果显示土地利用类型中耕地、林地、草地和水域具有明显的降温作用,而建设用地增温效果明显。
“在以建设用地占为主导地位的城市中心区域,不太可能设置耕地和林地,因此建议考虑适当增加草地和水体的面积,并与建设用地在空间上交差相间配置,能降低地表温度,有效缓解热岛效应所带来的一系列灾害。”他说,建议相关部门采取一定的措施。
名词解释
城市热岛效应
热岛效应:是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素,造成城市“高温化”,城市中的气温明显高于外围郊区的现象。
形成原因:形成城市热岛效应的主要因素有城市下垫面、人工热源、水汽影响、空气污染、绿地减少、人口迁徙等多方面的因素。
主要危害:由于热岛中心区域近地面气温高,大气做上升运动,与周围地区形成气压差异,周围地区近地面大气向中心区辐合,从而在城市中心区域形成一个低压漩涡,造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集,危害健康。
PM2.5年平均浓度比10年前降了28%
城市大气污染源空间分布监测结果显示,2015年长株潭主城区各类扬尘地表污染源总面积约269平方千米,比2013年增加了19平方千米。
2006年、2013年和2015年监测期内长株潭主城区全域空间范围PM10和PM2.5年平均浓度呈下降趋势,各下降约27%和28%左右。
2020年底前长沙剩余扩张空间约204平方千米
长株潭主城区15个区县1978、1990、1994、2000、2006、2010、2015年的城区面积分别约为53、105、135、156、268、381、514平方千米。城镇化发展迅速,平均每10年同比增长超过50%,改革开放以来增长约8.7倍。
规划期内(2020年底前),长株潭的剩余扩张空间有限。长沙市剩余扩张空间大约为204平方千米,分布在岳麓区的西部片区、高铁站片区、开福区的北部片区、望城区西南片区。
1978年来长株潭主城区建设用地增加10余倍
土地利用结构变化监测显示,长株潭主城区建设用地面积一直呈现持续上升趋势,从1978年的80平方千米增长到2015年的1252平方千米,年均增长速率达到31%,总量增加10余倍。记者梁美兰通讯员刘泉子