Landscape signatures of surface heat susceptibility in West African coastal cities: A harmonised four-city assessment
本研究利用协调后的卫星数据评估了西非四个沿海城市的地表热敏感性,揭示了建筑区持续驱动更高温度而植被能缓解热量,并建立了一个排除社会经济脆弱性因素的生物物理热风险筛查比较框架。
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城市不仅仅是建筑物的集合;它们是气候的积极参与者。当城市用混凝土和沥青取代森林或湿地时,它改变了地面与太阳相互作用的方式。植被通过释放水分来冷却空气,就像汗水冷却人体一样,而铺设好的路面则吸收太阳能并将其储存起来,在太阳落山后仍长时间辐射热量。这种被称为“城市热岛效应”的现象,使城市变成了比周围乡村更温暖的区域。在快速发展的地区,这种升温不仅是舒适度的问题,它还影响着健康、能源使用以及一个地方的宜居性。准确了解这些热点在哪里以及为什么形成,是设计能够抵御变暖世界的城市的首要步骤。
一支研究团队最近将注意力转向了西非的四座主要沿海城市:加纳的阿克拉、尼日利亚的拉各斯、科特迪瓦的阿比让和塞拉利昂的弗里敦。这些城市正在快速扩张,其扩张速度往往超过了管理增长所需的规划和基础设施建设。研究人员想要观察每个城市的物理布局——特别是建筑、裸露土壤、植被和水的混合比例——是如何影响地表温度的。他们并没有观察空气温度(即人们感受到的温度),而是观察地面的温度本身,这可以通过卫星进行测量。通过将地面景观的卫星图像与地面的热量测量相结合,他们为每座城市创建了一张详细的地表热敏感性地图。
该团队利用高分辨率卫星数据,将每座城市的景观分为四个主要类别:建筑区(如道路和屋顶)、裸地、植被和水域。然后,他们利用其他卫星上的热传感器测量了这些区域的地面温度。为了解释这些数据,他们为城市的每一个部分开发了一个综合了三个因素的单一评分系统:地面的热度、建筑覆盖程度以及植被的稀缺程度。这个评分使他们能够在同等条件下比较四座截然不同的城市的散热风险。他们特别注明,该评分衡量的是地面产生热量的物理潜力,而非对人的危险程度,因为后者还取决于人口密度及其脆弱性。
结果揭示了城市构成与其热度之间关系的清晰逻辑。在阿克拉和弗里敦,景观由建筑物和硬化表面主导。在阿克拉,近57%的测绘区域是建筑区,而在弗里敦,这一数字也相近。因此,这两座城市记录到了最高的平均地面温度,其中弗里敦的平均温度达到了40.03摄氏度。研究人员发现,在这些城市中,建筑区和裸土始终是最热的,而小片植被和水域则明显较凉爽。相比之下,阿比让是一座更加绿色的城市,植被覆盖了其约67%的面积。这种丰富的绿地使其平均地面温度保持在较低水平,为34.38摄氏度。拉各斯拥有密集的社区、广阔的泻湖和湿地的独特组合,其温度处于中间水平,平均为34.13摄氏度。数据证实,在存在植被和水域的地方,地面保持凉爽;而在混凝土和裸土占主导地位的地方,热量就会积聚。
当研究人员将他们的热评分应用于整个区域时,他们发现四座城市中的大部分土地都属于中等热敏感类别。然而,最剧烈热量的分布情况各不相同。弗里敦脱颖而出,拥有最高浓度的热风险高值区,尽管即便是在那里,这些极端区域也仅占城市极小的比例,约为0.13%。没有任何部分的城市被归类为“极高”风险等级。研究表明,虽然阿克拉和弗里敦由于密集的建筑而普遍较热,但景观的具体排列方式至关重要。例如,尽管建筑覆盖率相似,但由于弗里定的紧凑开发位于陡峭的山坡上且几乎没有水域覆盖,使其比阿克拉更容易受到热量的影响。
这项研究为城市规划者提供了一种直观了解哪里最需要降温的方法。它表明,仅仅种植树木是不够的;绿地的位置和连接性同样重要。在阿克拉,由于城市已经高度建筑化,重点应该是增加街道树木并创建小型公园以打破混凝土的连续性。在弗里敦,由于空间狭窄且地形崎岖,保护山坡上的植被并确保排水廊道保持畅通可以帮助冷却密集的社区。对于拉各斯,优先事项是保护其作为天然空调的泻湖和湿地,而阿比让则需要确保其现有的森林不被新的开发项目所分割。研究人员强调,这些地图只是一个起点。为了真正保护人们,城市官员必须将这些热图与最脆弱人群的居住信息相结合,确保降温措施能够到达最需要的人手中。通过理解景观上热量的物理指纹,这些城市可以开始规划一个更凉爽、更具韧性的未来。
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