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兰台说史•热城往事:新晋“火炉城市”为何是它们

发布日期:2017年08月10日 09:19  作者:佚名  文章来源:凤凰历史  [纠错]
  

 

  每次一到盛夏时节,火炉城市就会成为人们的谈资。一直以来中国人都知道火炉城市的存在,但是这些“火炉”究竟是不是“自古以来”的,是不是和今天一模一样?

  历史上的火炉并没有今天这么热 

  虽然年代太过久远,我们既无精确的古代城市温度史料,也无法测算近代以前的城市温度。但是国内最新研究表明,1906-2005年中国年平均气温的上升幅度为(0.78±0.27)℃。这表明,在过去火炉城市的温度并没有今天这么恐怖。那么是什么原因导致的温度升高呢?

  很多人会根据传统的印象,理所当然地把锅甩给1903年发明的空调上。但事实上,空调并不会造成大规模的环境污染。目前卫星观测到的臭氧空洞主要还是在两极,其余地区并没有发现如此巨量的臭氧变薄。

  那全球性的气温上升究竟是何缘故呢?

   

  卫星观测到的南极臭氧洞 

  答案之一在于最近百余年的工业化。比如这个工业化对气温影响的事例。

  由于工业化导致沿海地区的海洋食物链发生变化,富营养化增加了浮游植物的生物量,继而增加海水蒸发的速率,从而有助于邻近城市的湿度上升,继而导致降水强度和降水量的增加。具体到中国,所体现出的现象就是降水多集中在某些季节和某些具有较高浮游植物生物量的区域。

  然而,随着污染的继续增加,尤其产生的油类污染,按照拉乌尔定律,又会减少水蒸汽的分压继而减少水蒸发速度。

  因此,工业排放可能有两个相互竞争的结果:一种是促进浮游植物的生长,然后导致更高的海水蒸发率和降水量,另一种是有机油类减少水的蒸发速度,然后减少海水蒸发率和降水量。

  在污染严重的沿海城市,随着工业化的进展,周边海域浮游植物生物量较少,有机油类覆盖海面,阻碍了近海水调节温度的能力,相当于把海岸线向外退出数百里,因此温度将迅速升高,其周边的湿度和降水量将减少。

  从工业化的发展对气候的影响来看,中国在工业化后,年平均气温显著增加,而年平均降水量没有显著差异。这两相叠加,导致中国沿海局部地区(以及受海洋气候影响的内陆地区,如三个新晋火炉城市中,杭州、福州、南昌都是这样的大城市)强降雨和局部高温成为一种自然灾害。

   

  温室效应,相信不少人从小听到大了 

  此外,除了已经是老生常谈的温室效应之外,还有一种积极的力量也在助推城市变成火炉。

  改开让一切改变 

  在改革开放之前,中国人身上有一道无形的紧箍,那就是户口制度对人身的绑定。这套东亚文化圈独有的人口管理系统,让中国的农民们一辈子就被圈养在了自己所在的村社。除非你有关系给你开证明或介绍信,否则你就只好在你所在的地区画地为牢。但是随着改革的进行,人们对财富的渴望,迅速改变了这一切,加上交通工具的改良,让近30年成为中国历史上人口流动最大的时期。注意,没有之一。

   

  改开让非城市人口有了希望 

  但是万事有利必有弊,大量人口涌入城市,固然让他们的生活质量得到了巨大的改善,但是也给城市变“火炉”添砖加瓦了。

  以过去“名声不显”,但是最近“声名鹊起”的火炉——上海市来说。

  在1961-1970 年间,上海城、郊“热岛”强度的升温速率约为0.09℃/10 年,1981-1990 年间,上海城、郊“热岛”强度的升温速率又降为0.09℃/10 年,1991-2000 年间,上海城、郊“热岛”强度的升温速率约为0.22℃/10 年,2001-2006 年间,上海城、郊“热岛”强度的升温速率约为0.17℃/5年。

  而这个数据增长正好和上海市的工业化和城市化发展相对应。

   

  1961-2010年上海市年均“热岛”强度变化 

  而这种因为大量人口的涌入而导致的某城市变热的现象被称之为“热岛效应”。

  研究发现,城市化建设改变了城市中大气动力学特征和下垫面热交换性质,造成了地表覆盖和土地利用的迅速改变,对城市热岛的形成具有促进作用。城市规模越大,人口越多,城市热岛强度也就越强。

  一个城市热岛的形成与发展与其所处的地理位置及其几何形状关系密切。城市中厂矿、企业、机关单位及城市居民生活等人为热的释放,也能促进城市热岛的形成。还有不少研究表明,城市热岛的形成与天气条件有较大的关联,城市热岛不仅与风速关系密切,热岛强度的强弱也随云量的多少而改变。天气晴朗少云、静风、气压梯度小等气候条件,能进一步促进城市热岛效应的形成和加剧。很多研究还表明,土地利用及植被覆盖变化是城市热岛效应形成、演变的主要因素。因为每种土地利用类型的热学特征、辐射特征、人为热不同,表现为水泥、瓦片结构的建筑物、广场、居民地、桥面、道路等城市用地类型人为释放热量大、温度高,而以土壤为主的裸地、植被以及水体等温度低。因此,随着城市的扩展,土地利用类型的变化,城市热岛效应会产生相应的变化。

   

  上海市人口多寡与温度高低显然成正比 

  而另一座更为知名的火炉城市——乌鲁木齐的城市发展也佐证了这一点。

  有人通过对乌鲁木齐和米泉这两座城市的热岛效应的调查发现,随着经济的进步和人口的涌入,两座城市都不约而同地出现了“热岛效应”。但是因为各种因素“热岛效应”的程度有着差距。例如乌鲁木齐市城市化程度高,但地形复杂,海拔高度相差大,气象站位于城市的东南边缘,风速较市中心区大些,随着城市化程度的提高,城市热岛强度随年代的增加而递增,气象站气温观测值受热岛效应的影响要小于市中心区,是乌鲁木齐市气象站温度逐年递增率小于米泉的主要原因。冬季逆温出现频率高、强度大,1 月份07:00 近地面逆温出现频率为66%,20:00 出现频率为41 %,近地面逆温有削弱城市“热岛效应”的作用,且近地层大气层结稳定,风速很小,市中心的热量不易向周边扩散, 位于城市边缘的乌鲁木齐站的气温观测值受城市热岛效应的影响较小,是乌鲁木齐站冬季平均温度逐年递增率小于春、秋季的主要原因。

  而彼此对应的是米泉市规模较小,但进入1990 年代后发展速度非常快,1995 年总人口为4 .8 万,到2007 年改为乌鲁木齐市米东新区时人口已剧增到29 .8 万,成为乌鲁木齐市副中心,是新疆最大的制造业基地、新疆重要的化工工业城和重要的出口加工基地。由于城市快速发展对环境温度影响很大,气象站位于市区, 站址在米泉市中心的西南缘侧, 且在下风方, 气象站的温度观测值也与昌吉市一样受城市环境影响很大,所以米泉市气象站的温度逐年递增率大于乌鲁木齐市气象站, 且与乌鲁木齐市一样, 春、秋季递增率大于冬季。

   

  可以看出人口稠密的市区温度递增明显高于郊县 

  不可否认,居住在这样的环境下,人们中暑是难免的。而这时候,空调救你一命就不再是个哏了。

  以印度为例,在2015年的热浪中有2500人因为中暑而亡。而中国以发展中国家的身份,达到60%的空调普及率,这不得不说其中的城市热岛效应居功至伟。

  结语 

  人口的大量流动,给原本穷困的放牛娃们以未来,但是也不可避免地增大了城市的热岛效应,使得原本就很热的城市更热。而工业化的进程也让城市变成了蒸炉,居住在城市中的人必须要靠空调才能存活。但是就像人不能因噎废食一样,中国人也不能因为怕热,就停止城市化的步伐。因为只有城市才能让生活变得更美好。

【责任编辑:风满楼】

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