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南大:城市热岛效应的双重影响 |《自然-气候变化》论文

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近期来自南京大学的研究团队在《自然-气候变化》发表了论文“城市热岛效应的双重影响”(Dual Impact of Global Urban Overheating on Mortality),欢迎阅读文章了解详情。

通讯作者:占文凤(南京大学)

第一作者:王莎莎(南京大学)

DOI:10.1038/s41558-025-02303-3

发表日期:2025年4月21日

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《自然-气候变化》

2023 Journal Metrics

影响因子:30.3

五年影响因子:31.4

学科排名:1/182,环境研究 1/110,气象学和大气科学 3/358,环境科学

引用量:46,872

下载量:3,811,604

*数据来源:2023年Journal Citation Reports, Clarivate Analytics 2024和期刊官网

近年来,随着全球气候变化和城市化进程的加速,城市居民非适宜温度死亡风险已成为学界和公众共同关注的重大公共卫生问题。众所周知,在暖季,城市热岛效应(指城市温度通常高于其郊区温度的现象)往往会加剧热相关死亡风险,而在冷季,热岛效应往往能够在一定程度上降低冷相关死亡风险(图 1)。然而,城市热岛效应在冷季的潜在保护作用却长期被忽视,这使得城市热岛效应对城市居民非适宜温度死亡风险的双向影响在全球尺度仍不明晰。尤为值得关注的是,当前典型城市降温策略(如增加植被覆盖率和提升地表反照率)在缓解暖季城市居民热胁迫致死风险的同时,亦可能对寒冷季节冷相关死亡风险产生不可忽视的负面影响,但这一关键科学问题至今尚缺乏系统性研究。
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图 1. 城市热岛效应(a)和城市典型降温策略(b)对非适宜温度致死风险双向影响的示意图

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准确并全面地评估城市热岛效应及典型降温策略对城市居民非适宜温度致死风险的双向影响,对于城市热环境的科学认知与合理调控等意义重大。2025年4月21日,南京大学占文凤教授研究团队在《自然-气候变化》在线发表了题为Dual Impact of Global Urban Overheating on Mortality的研究论文。该研究结合卫星遥感观测、气候数据及社会经济指标等,综合收集和分析了全球城市温度-致死率关系曲线数据,在此基础上全面评估了城市热岛效应与两种典型降温策略对全球城市非适宜温度致死率的双重影响(图 2),并提出了降温措施的季节性调整策略,旨在减轻降温策略在冷季的负面影响。

研究结果表明,就全球平均而言,热岛效应对城市居民非适宜温度死亡率产生了净有利影响。在暖季,热岛效应促使全球城市热相关死亡率平均增加11.7%,然而,在冷季,热岛效应同时也显著降低了冷相关死亡率(可达51.5%; 图 2)。逐城市而言,尽管热岛效应在少部分低纬度城市可呈现净负面效应,但在全球大多数城市,其在冷季的保护效应均超过其在暖季的负面影响。研究结果进一步表明,增加植被和反照率的典型降温策略,仅在少数低纬度热带城市能够实现全年(含暖季雨冷季)非适宜温度死亡率的净减少;在全球大多数城市,若盲目推行这些降温措施,反而会削弱热岛效应在冷季的保护作用,从而导致死亡率的净增加。研究进一步提出了降温措施的季节性调整策略,模拟结果表明,该策略可在全球范围内实现死亡率的净减少。研究强调,在城市缓热措施制定时,应充分考虑其在暖季和冷季的净效应,并设计季节性调整策略,旨在降低暖季热相关死亡风险的同时,避免增加冷季冷相关死亡风险。

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图 2. 城市热岛效应对全球城市居民非适宜温度死亡率的影响(a-e图为热岛效应对城市居民非适宜温度死亡率净影响(含热相关死亡与冷相关死亡)的空间分布;f图为热岛效应对非适宜温度死亡率影响的频率分布;g图为雅加达和莫斯科的温度-致死风险曲线以及城市热岛效应对其非适宜温度死亡率的影响;h图为热岛效应对各大洲城市居民非适宜温度死亡率的影响;i图为热岛效应对各气候区城市居民非适宜温度死亡率的影响)

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