2014年05月21日

卫星遥感监测成都气候十年之变 极端高温增多 赏花时间提前

  10年间城郊温差增大1.6℃,赏花时间提前,藤藤菜提前上市……这些看起来毫不相关的现象,有一个共同的归属地——成都。

  日前,成都信息工程大学大气科学学院副教授程志刚课题《快速城市化影响下成都市城市气候特征研究》结题,他通过分析卫星遥感监测数据等手段,对比近45年(1971-2014年)大成都范围内的气候特征变化。他认为,自2000年后的十余年来,成都的干岛效应和热岛效应突出,导致高温天气来得更早,令赏花时间、时令蔬菜上市时间逐年提前;城区风速减弱,对空气中的污染物自然清除作用降低,空气中的污染物浓度增加;无雨日增加而总降水量没变,表现在夏天暴雨越来越集中,内涝更猛……

  5月9日,华西都市报记者在成都信息工程大学对话程志刚教授,听他讲述这些年来成都气候的变迁。

  程志刚通过卫星遥感监测,发现从2000年到2010年的十年间,成都地区城市带平均温度较非城市区域升高约1.6℃。“这是什么概念呢,有统计数据表明,杭州1992年到2010年18年时间,城郊温差为1.03℃,所以成都的温差算是很高了。”与此同时,通过近45年的台站观测资料分析,成都地区高温日数呈显著增加趋势。

  热岛效应最强的地方一直都是成都市中心,但是这十多年来,市中心的热岛效应略有下降。中心城区的西部,热岛效应缓解最明显,这和大片绿地、公园的“崛起”是分不开的。而成都三环以外,热岛效应却是增强的,成都周边的区市县,随着“卫星城”发展起来,渐渐与中心城区的热岛连成了一片。

  放眼整个成都平原,热岛效应扩散最明显的方向,是西南方。这是因为成都的东北部有龙门山脉,东南部有龙泉山脉,被两条“斜线”夹住,往西南走,算是最好的“捷径”了。

  想不想知道成都热岛变化最“夸张”的地方?走低最明显的地方,是西北部的林地地区,证明成都人有了保护生态的意识,林地保护甚至扩大卓有成效。上扬线最陡的地方,是城市扩展的城郊地区,例如龙泉、双流、温江、郫县、新都和成都中心城区交界的范围。

  在温度升高的同时,程志刚也观测到成都的高温有提前的情况。“比如以前到了5月,温度才有可能破30℃,近几年4月就会出现30℃的天气。”成都11个区市县的气象站(双流数据有缺失)初次达到35℃的日期,1994年为8月7日,2014年已经提前到了7月22日。温江上世纪70年代,只有两年出现了35℃以上的高温,且 都 是 盛 夏 八 月 。 但 是2000-2010年,有5年35℃以上的情况,且6、7月就“首现”了。

  高温提前,紧接着就是赏花期提前。以前4月飞扬的柳絮,在3月下旬满城尽是“春日雪”;市区的野油菜,比郊区的早半个月开花;甚至在4月才会出现的空心菜(又称“藤藤菜”),在今年3月的菜市就能提前尝鲜。

  随着城市中住房、办公等钢筋水泥材质建筑的比例增多,这种不透水的材质缺乏天然地面所具有的土壤和植被的吸收和保蓄水分的能力,因此降落到地面的水分越来越多被直接排放到地下,城市空气中水分偏少,湿度变低,“干岛”的比喻因此而来。

  程志刚通过数值模拟,发现城市化造成成都地区近地面层水汽显著减小,“市区水汽混合比最高可减小1g”。而城市中林立的高楼,还带来城区和城市下风向风速减小的问题。在其他条件相同的情况下,城市的风和郊外的风,差距最大可以达到0.24m/s。

  这个差距看起来并不大,更难以“肉测”,但是它最直接的作用是:城市里的污染物,相对于郊区更加难以清除。程志刚告诉记者,空气中的灰尘能够被风吹走、被水湿清除。而城市化进程却恰恰降低了自然清除的作用,“加上成都的盆地地形,在单位污染排放量保持不变的情况下,空气中的污染物自然而然就变浓了。”

  城市化的干岛效应,是暴雨的帮凶,让内涝来得更加猛烈了。水泥地不像土壤具有保水力,有多少水排多少水,最终都要汇入雨污管道。而随着雨水越来越集中,雨污管道的排水压力越来越大。“城市中总有一些老旧的管道,设计时也许定的解决每小时50毫米的雨量不成问题,但是遇到每小时下100毫米的,它就来不及了。”

  目前,成都天府新区已经规划利用地上海绵的形式模仿土壤的吸水、蓄水、渗水、净水功能缓解内涝,但不得不说,近几年只要一遇集中降水的日子,成都城区还是会有一些地段的居民,会遭遇“叉水过河”的窘境。影响

  今年5月4日不仅仅是青年节,对于怕热的成都娃儿来说,也是值得纪念的一天,这天,成都的日最高温今年首次突破30℃,配合着热辣辣的日光,白花花的手膀和腿腿儿,夏天的气息扑面而来。

  30℃、35℃——这两个能够代表高温等级的气温,近年来出现的频率越来越高。以温江国家基本气象站为例,上世纪80年代,没有出现过35℃以上的高温,90年代,为3天,新世纪前10年,有5年热过了35℃。从2011到2015年,35℃已经是“年年见”。

  原本气温就越来越高,结果,偏偏遇到了“落井下石”的热岛效应和干岛效应,成都市区的居民相比崇州居民,还要更造孽一些。

  热岛效应先把城市的高温提高了一点,然后轮到干岛效应再进一步加温。原本水泥地面相对于土壤,对于热量的吸收和放射能力更强。到了夏天大太阳的时候,泥巴地可不会烫脚板,而水泥地就不一定了。

  再来,水泥地面的水汽蒸发更快速,下了场雨,原本还指望着能凉快半天,谁知水两个小时就蒸发光了。想指望蒸发更多水汽带走热量,呵呵,简直就是奢望。

  从1961年到2013年,如果用成都12个区市县气象站的数据进行对比,会发现成都平均每年的降雨日数,以0.28天/年在递减。例如2000年,平均无雨日数约为219天,到了2013年,增加到224天。

  然而,成都的总降水量并没有变。雨量不变,下雨的时间更少,为了把同样的雨压缩到更短的时间下完,老天爷想了个最简单的办法:把水龙头拧大一点,使劲下!

  而热岛效应,则主要负责让雨下得“更怪”。地表温度更高,使得垂直方向上的温差更大,大气中的不稳定能量比郊区要高。这种能量集聚到一定程度,必然会出现强对流天气:打雷下雨。而在城市里,更容易出现小范围的雷雨天气,也就是四川话的“坨坨雨”。呼吁

  城市热岛加剧似乎难以避免,但程志刚认为,市民完全可以从自身做起,从源头上减少人为热源和污 染 物 的 排放。随着炎炎夏日的到来,一个最直接的方法就是,用自然散热的方式适当代替使用空调,比如“开着冷气盖被子”这种完全可以避免。另外,减少使用私人交通的出行方式,可以减少汽车尾气等污染物的排放。

  另外,想降低城市温度,还有一个神器:林地。林地的降温作用是非常明显的。在其他条件不变的情况下,增加植被覆盖度就能有效降低其地表温度值。

  城市热岛效应是指城市中的温度高于周围自然环境温度的现象。郊区温度较低,而城区温度就像突出海面的岛屿,所以就被形象地称为“城市热岛”。

  因为降落城市地面的水分大部分都经管道排至他处,缺乏土壤和植被的吸收和保蓄能力,使得空气中的水分偏少,湿度较低,让城市成为孤立于周围地区的“干岛”。