费城太热了吗？ 卫星聚焦危险的城市热岛

随着地球变暖，世界各地的城市正在变得更热，其后果可能是致命的。研究人员已将热浪（如2010年袭击俄罗斯的造成55,000人死亡的热浪）与气候变化联系起来。即使没有全球变暖，当天气变暖时，城市也往往会升温。沥青路和混凝土建筑物等表面吸收然后辐射大量太阳能，这会使城市地区比农村地区高出6到8摄氏度。

虽然有些人可以在日益残酷的炎热中开启空调，但许多人却不能。城市决策者在制定适应策略时需要知道在哪里集中资源，这可能关系到生死攸关。但是，他们如何才能精确定位最脆弱的人群呢？在最近的一项研究中，研究人员通过绘制居民风险最高的地区，回答了费城的这个问题。

为了他们发表在《应用地理》上的论文，哥伦比亚大学地球研究所和巴特尔纪念研究所的研究人员研究了来自气象站的气温数据、卫星测量的地表温度和社会经济数据。首先，他们使用气象站数据来确定费城城市及周边农村地区的气温随时间的变化情况。他们发现，城市中的“极端高温事件”天数从1980年的大约4天增加了三倍，到2013年接近12天。在同一时期，附近的农村地区没有变化，仍然是每年5个极端高温事件日。作者将高温事件定义为连续三天或以上，每天24小时的平均气温高于7月和8月某个历史平均高温——在费城，为27摄氏度。“这意味着整天整夜都保持高温，连续三天或更长时间没有缓解，”巴特尔首席研究科学家兼该研究的合著者之一斯蒂芬妮·韦伯解释说。“这不是最高温度，但当它持续存在并且在夜间[和]清晨没有缓解时，可能会造成严重的健康风险。”

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研究人员还发现，城市地区的“比正常情况更热”的夜晚数量大幅增加，而农村地区在同一时期实际上有所减少。地球研究所国际地球科学信息网络中心科学应用副主任兼该研究的作者之一亚历克斯·德·舍宾宁说，这对城市居民的健康至关重要。“对于这些城市环境中热应力而言，最重要的或许是夜间发生的事情，”他解释道。“夜间的降温对于老年人和其他没有住在空调环境中的人来说很重要。”德·舍宾宁指出，该研究并未区分这些趋势有多少是由城市热效应造成的，又有多少是由气候变化造成的。

德·舍宾宁和他的团队——韦伯、娜塔莎·萨多夫和艾丽卡·泽尔——随后绘制了费城最容易受热的人口居住地。他们研究了包括收入、教育水平和65岁以上独居人口的家庭等因素。他们将这些信息与卫星测量的地表温度相结合，发现超过50万人——约占人口的10%——居住在最容易受到高温事件健康影响的社区。

未参与该项目的专家指出，该项目没有考虑一些可能更好地识别最脆弱人群的因素。“我会鼓励进行此类研究的人寻找社会凝聚力和联系的指标——例如教堂等机构，”加州大学伯克利分校城市和区域发展研究所及全球健康城市中心主任杰森·科伯恩解释说，例如，这些机构的成员可能有可以在紧急情况下为他们提供庇护的社会关系。“在高温事件中，这些因素对脆弱性很重要。它们对于人们获取有关高温事件即将到来的信息也很重要。”科伯恩还认为，研究人员应该在他们的评估中纳入城市层面的健康数据。

另一位专家，佐治亚理工学院城市气候实验室主任布莱恩·斯通认为，卫星地表温度并不是衡量人们所经历的热量的可靠指标——这些测量值衡量的是人行道水平的温度，而不是人行道上方一米或两米的温度。这种差异可能很明显。然而，舍宾宁认为他团队的方法是合理的。“我相信，使用地表温度[数据]来定义……最受热影响的社区是完全合理的，因为这是最受热影响的社区的相对衡量标准，”他在一封电子邮件中写道。亚利桑那州立大学地理科学与城市规划学院副主任马泰·乔治斯库解释说，即使卫星测量的地表温度可能不是一个理想的指标，但这些有限的数据仍然可以帮助回答研究问题。“我认为这项工作是试图了解城市应该在何处以及如何管理其特定社区，在暴露者和敏感性方面迈出的有益一步，”他说。

德·舍宾宁和他的团队还与当地官员、学者和其他人合作进行了这项研究，并在最后向费城的一个咨询小组介绍了他们的研究结果。有了这类信息，城市规划者就可以通过在最容易受热的社区创建绿地或建造“降温中心”（为那些没有空调的人在极端天气期间提供庇护场所）来更好地设计城市。他们还可以为最敏感的人群提供更好的社会服务。未来，德·舍宾宁希望将这种方法应用于美国其他地区以及上海和孟买等城市。