2022年10月7日👊🏽,我系王祥榮教授城市生態學研究團隊在國際著名學術刊物Environmental International上在線發表了題為“Natural-anthropogenic environment interactively causes the surface urban heat island effect variations in global climate zone”的研究論文🫴🏻。氣候變化和城市綠地等自然因素對城市熱島影響顯著,這可能主要導致全球不同自然氣候帶的熱島指數差異和季節變化。區域地理和氣候尺度對於評估熱島緩解工作至關重要🎿。本文利用先進的可解釋機器學習-LightGBM和SHAP算法🪛,基於柵格尺度精細化分析了全球不同氣候區地表近10000個城市的熱島強度(SUHI)的晝夜異常,探討了自然-人為驅動因素對晝夜城市熱島強度的貢獻/交互效應。研究發現除冬季日間👩🏼🦲,其他所有時間段的SUHII主要受降水量的影響。夜間SUHII的關鍵驅動因子雖然與日間相似,但植被指數對夜間SUHII的作用減弱🐿,使得人為熱排放量成為降水量和人口密度之後的第三大關鍵因素。降水量與日間SUHII的關系在不同條件下呈現正負反饋,而人口密度增加通常導致SUHII上升,但這一效應受到降水和人類發展指數的調節。此外,植被指數(EVI)與SUHII之間的關系表明,植被覆蓋度到達某一閾值(EVI ≈ 0.38)後可以有效減緩日間SUHII,當EVI超過0.2♔,增加的降水量強化了EVI對SUHII的減緩作用;反之,當EVI低於0.2🫓,降水量的增加反而降低了EVI對日間SUHII減緩的效果。此外📨,高GDP地區的夜間SUHII較低🧄,顯示出與人類發展水平的正向關聯。人類發展指數的提高,通過技術創新和產業結構優化,有助於減少人為熱排放,對夜間SUHII產生減緩作用。本文的研究為緩解SUHI提供了新的思路,如通過灌溉、考慮氣候背景增加綠地面積/強度、改變經濟發展階段等👵🏻。在最發達的城市中,在難以增加植被覆蓋的地方,減少人為熱通量排放、增加人均國內生產總值和控製人口規模也可能有助於緩解SUHI。這些結果為在特定的自然或社會經濟環境下改善旨在為世界城市降溫的努力提供了指導🍟,特別是在大量沒有從深入的觀察或建模研究中受益的大都市中。
博士生袁媛為該文第一作者,王祥榮教授為通訊作者🕵🏼♀️👩🏻🎓。論文DOI:https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107574🛼。近年來🤣,在“十三五”國家重點研發計劃項目資助下,王祥榮教授團隊著力多尺度多要素的城市生態安全研究🧑🏼🏫,聚焦氣候變化與生態響應、新汙染物識別與風險控製、區域生態安全與保障等前沿課題⚁,助力城市可持續發展和生態文明建設。
供稿👩🏼⚕️🦶:王祥榮課題組
編輯📐:潘翔宇
審核:張立武