在全球变暖的态势下,极端高温事件的频率、强度加剧,持续时间变长, 对人类健康提出严峻考验。

尽管已有部分研究发现,绿地等城市建成环境可以减缓高温对人群健康的影响,但很少有研究针对性地探寻城市建成环境对于不同强度和持续时间的高温热浪影响的调节效应。同时,即使是针对城市绿地的调节效应研究,也很少对鸟瞰视角绿地和街道绿视率的高温健康调节效应加以区分。

在最近发表的两篇论文中,来自中国大陆、中国香港、南非和英国的研究人员发现,城市绿地,尤其是道旁树等街边绿植,可以减缓极端高温对人类健康的负面影响、降低热死亡率。另一方面,他们还发现城市绿地缺失、建筑密度增加以及夜间地表高温,将进一步增幅高温热浪引发的死亡风险,并且这一效应将随高温热浪强度和持续时间的增加越发显著。

这一系列的研究发现为政府决策者、城市规划与设计人员在相关政策和干预措施制定方面提供了重要的科学依据,例如在城市绿化方面考虑增加街边绿地等举措。

城市建成环境的热健康调节效应

研究人员选择了夏季炎热潮湿、建筑和人口密集的中国香港作为研究对象,基于多源大数据分析了2005年至2018年间的极端高温引发的死亡率风险,以及包括城市绿地在内的多种建成环境要素的调节效应。

这两篇论文的第一作者兼通讯作者、西交利物浦大学城市规划与设计系的助理教授宋璟璐博士说,他们发现城市绿地能够有效保护人们免受高温的负面影响,尤其是针对强度更强、持续时间更长的热浪事件。

宋博士说:“随着周围温度的升高,植被的蒸腾作用加剧,通过加速叶表面的水分蒸发提升对周围环境的降温效果。另一方面,道路旁的树木还可以为行人和周边居民提供绿荫。

“相比之下,建筑密度高的地区气温也会更高,因为混凝土结构会吸收更多的太阳热能,空气也无法在高密度的楼宇之间流通,导致无法散热。”

“另外,在长时间的高温天气中,建筑物可能无法在夜间完全降温,导致局地夜间地表温度增加, 从而加剧城市热岛效应——这是一种城市中心比郊区温度高的现象,并进一步提高高建筑密度区域的高温热浪死亡风险。”

年龄和性别差异

研究人员还发现,在高温热浪期间,老年人(65岁以上)和男性更有可能受到城市建成环境差异,如建筑物密度、夜间地表温度差异带来的影响。

宋博士解释说:“相对而言,老年人不会主动采取一系列措施来调节环境温度,例如打开风扇或空调、冲凉等。另一方面,老年人的日常活动范围有限,一般局限于居住小区或附近区域,因此,他们更容易受到居住地及周边建成环境的影响。

“此外,由于行业的性别分布不同,男性可能在户外工作的时间更长,因此在某些情况下比女性更容易受到高温热浪的影响。”

城市绿地的不同测度影响

城市绿化水平通常使用卫星图像进行估计,但是,这往往会忽略人们日常生活中目视范围内的绿化水平,即绿视率。因此,先前的研究可能低估了居民目视范围内的城市绿地在减缓极端高温事件对人群健康方面的积极效应。

为了进一步探索该问题,研究人员基于卫星图像和谷歌街景图像的数据对城市绿化进行了评估,并对比了二者的评估结果差异。结果发现,相对于使用卫星图像的鸟瞰视角的城市绿地水平,基于街景地图的人眼视角的绿地水平能更准确地反映人们在日常活动中所能看到和接触到的绿地。

宋博士说:“我们很难使用卫星图像来观测到建筑物侧立面附着的绿植,以及被高架桥或者树木遮挡的草坪,这就是我们选择使用谷歌街景来评估城市绿地对高温健康影响的调节作用的原因。

“在炎热的天气里,街道上的树木和其他绿植可以改善行人的热舒适度,还可以减少空气污染和交通噪音等不健康因素对人的影响。

“在不远的将来,极端高温事件的频率、强度将进一步加剧,同时持续时间更长。因此,合理的城市景观布局对减缓极端高温天气对人群健康的影响将变得越来越重要。”

(摄影:钱懿)

这一系列研究由来自中国西交利物浦大学、英国伦敦卫生与热带医学学院、英国利物浦大学、中国香港城市大学、南非西北大学和中国浙江大学的研究人员共同合作展开,相关研究结果已在国内外顶级期刊发表。其中,《鸟瞰视角绿地和街道绿视率对高温致死率的效应修饰:基于案例时间序列设计和不同绿地测度的小尺度分析研究》(Effect Modifications of Overhead-View and Eye-Level Urban Greenery on Heat-Mortality Associations: Small-Area Analyses Using Case Time Series Design and Different Greenery Measurements)已发表在美国国立卫生研究院发行的国际顶级期刊《环境健康展望》(Environmental Health Perspectives)上,可点击此处在线查阅;

《城市景观特征对香港热浪死亡率的调节效应:基于不同强度等级、时长的热浪定义的比较研究》(Effects of the urban landscape on heatwave-mortality associations in Hong Kong: comparison of different heatwave definitions)已由施普林格和中国高等教育出版社联合发行的《环境科学与工程前沿》(Frontiers of Environmental Science and Engineering)上发表,该期刊被评为2023年中国最具国际影响力的学术期刊之一,可点击此处在线查阅。

关于研究人员

宋璟璐博士目前是西交利物浦大学城市规划与设计系助理教授,博士生导师。她于香港中文大学地理与资源管理系获得博士学位,曾任香港大学和香港浸会大学的助理研究员,以及美国普林斯顿大学的访问学者,目前是英国高等教育学会会士。她的研究聚焦城市建成环境与健康,气候变化与适应性,韧性城市与社区,基于GIS的城市可持续发展规划等。同时,她主持并参与了包括国家自然科学基金、国家社会科学基金、江苏省双创博士和西交利物浦大学发展基金等多项科研项目。

 

(该译文经宋璟璐博士编译及校对)

(记者:钱懿 翻译:韩香音  编辑:钱懿)

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