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城市,要為極端天氣做好準備了

城市,要為極端天氣做好準備了
2022年08月26日 10:26 經濟觀察網

  經濟觀察網 記者 丁文婷 8月25日,今夏的三伏天正式結束,然而,籠罩在南方的超常高溫并未散去。中央氣象臺當天6時繼續發布高溫橙色預警,預計8月25日白天,四川盆地、重慶、江西東部和南部、浙江中部等地的部分地區最高氣溫可達40℃以上。

  這場南方多省市正在經歷的持續高溫,無論是范圍、時長還是強度,都創下1961年有氣象記錄以來的最高值。

  “我們可能會面臨一個全新時代的到來。”中國科學院大氣物理研究所季風系統研究中心副主任魏科說,這是人類史里,地球的一個全新時代,極端高溫很可能只是氣候危機的冰山一角,天氣的極端性會越來越強,類似今年全國多地持續40度以上的高溫天氣和去年鄭州的暴雨,在未來可能會反復出現。

  極端天氣之下,相比村鎮和郊野,聚集了更多人口的城市,承載著更大的生存保障壓力,除了依賴能源,城市還能做什么?

  不論國內還是國際,已有城市有針對性地展開了前期探索,試圖通過大環境、小氣候、微生態的改善改善城市的持續高溫,成果優異者,甚至可以降低局部氣溫3℃-5℃。

  即便如此,早在兩年前便開始關注城市可持續降溫話題的相關規劃人士仍認為,過去的城市降溫措施是基于“正常”的城市氣候條件,這些解決方案在應對當前和今后的極端高溫時,很可能是失靈的。為城市降溫,以及應對極端天氣,對城市規劃來說,仍是一個尚無太多答案的前瞻性課題,但已經是時候需要氣候、城市管理、規劃等多部門聯合起來,共同解題了。

  酷城、冷巷

  2020年,廣州與世界銀行合作開展“中國可持續發展城市降溫項目”試點,推動廣州“酷城”行動,探索提供可持續、可負擔的城市降溫綜合解決方案,廣州也因此成為中國首個可持續降溫項目試點城市。

  該項目負責人、廣州市城市規劃勘測設計研究院低碳生態規劃研究中心副主任吳婕告訴經濟觀察網,“酷城”行動通過與世界銀行進行技術方面的合作交流,把全球各地應對氣候變化比較好的方法,結合廣州實際情況進行研發轉化,并進行試點應用。

  而“引風來”是廣州更早時候就開展的事情。

  吳婕介紹,與世界銀行合作之前,在總體城市設計層面,廣州就考慮開展包括城市通風效應的評估,在技術層面也做了一些前期準備。

  “2018年在做廣州市國土空間總體規劃時,我們就和廣州的氣候中心開展了合作,結合全市氣象站點的風速、風向進行通風環境的模擬工作。”吳婕表示,包括挖掘廣州的大氣環流特點;識別城市中心地區可能通風不暢的地區,以及夏季、冬季主導風向上的重要入風口和通風走廊。

  在國土空間總體規劃編制工作中,廣州最終框定并預留了6條城市級的通風廊道,并嚴格保護在通風廊道地區的水系、綠地等開敞空間,控制主要入風口建設增量,加強建筑高度、建筑間距和密度管控,避免屏風式建筑,意在通過自然通風減少熱量積蓄為城市降溫。

  “風能帶走人體表的水分,水分蒸發的過程就會帶走一些熱量,提升人體舒適度。”吳婕表示,但通風的降溫作用也“因城而異”,大型通風廊道的降溫效果與城市的區位和主導風向有關。廣州夏季是東南季風為主導的風向,風從海上來,風作為一種冷空氣源,溫度是比較低的。

  此外,濕潤的海風攜帶的水汽可以增加城市降雨的頻率。“這就是為什么前段時間長江流域酷熱難耐,但廣州還挺涼快的。因為我們隔三差五會降雨,尤其是在最極端的天氣下,降溫的作用非常明顯”。

  在2020年“酷城”行動啟動之后,風道研究又從總規層面延伸到了如何給片區降溫層面。

  吳婕解釋,大的通風廊道在經過城區時,會轉成小通道和關鍵的入風口,我們會模擬識別通風不暢的地區,引一些風進去。

  在街區層面,廣州在做規劃設計時,會對應小的通風廊道,通過保留風道中的綠地、增加水系兩側綠植、拓寬生態廊道等方式調節街區微氣候。

  除了規劃層面,“酷城”行動還結合城市更新,在現有的街區內做了一些“針灸式”的微改造,營造涼爽的微氣候。吳婕介紹,比如在永慶坊歷史街區的改造中,就結合了夏季的主導風向和嶺南建筑的特點,進行了冷巷的打造。

  所謂冷巷,就是建筑和建筑之間細長的遮陰連廊,冷巷通常布局在主導風向上或與主導風向呈一定的夾角,形成通風的狹管效應(當氣流由開闊地帶流入地形構成的峽谷時,由于空氣質量不能大量堆積,于是加速流過峽谷,風速增大),再疊加一定遮陽措施,在夏季時,降溫效果非常明顯,中午最熱時,冷巷內的溫度能夠降低3℃-5℃。“我們會避免大拆大建,可能會結合局部微小的拆改,把這些冷巷盡量串聯起來”。

  在保留老城風貌前提下,針對街區與建筑尺度,永慶坊改造中還采取樹陰、噴泉、水霧、風等系列組合措施,提升街區舒適度。

  全球炙烤模式下 各國方案不同

  “過去我們遇到的是點狀高溫,可能高燒一兩天后,很快就會降溫了,但現在,我們處在‘高燒不退’的狀態。”面對這樣的環境變化,北大建筑與景觀設計學院副院長李迪華認為,我們的生活、工作方式以及社會治理方式都要做出相應調整。

  首當其沖的是,解決暴露在高溫環境下的人群的問題,尤其是針對工作和生活必須長期暴露在高溫環境中的清潔工、外賣員、公交駕駛員和其他傳統需要高溫作業的人員,要盡快出臺相應的政策給予保護,包括在工作時間上做出靈活的調整。

  其次,運用經濟、物理的降溫措施,直接、有效地應對極端高溫。李迪華介紹,比如對現有的建筑進行改造,加裝遮陽棚和涼棚可以阻止太陽直射到房子里,陽光通過窗戶射進屋內可以很大程度上改善室內和臨街房屋的熱舒適性。

  此外,需要加強建筑的保溫,尤其是現在城市仍有大量在上世紀80、90年代建造的水泥磚、紅磚建筑,李迪華表示,這些水泥砂漿的保溫性非常差,一旦高溫來襲,室內也會隨之變得酷熱難耐,所以應該盡快在這些建筑的室內外增加保溫層。

  利用太陽能,采用冷屋頂技術把大量太陽光反射出去,同樣可以讓城市變得涼爽起來。世界資源研究所(WRI)中國可持續城市部主任劉岱宗介紹,紐約的“清涼屋頂”計劃,是在最容易受熱的社區安裝反光屋頂或者在側面涂反光涂層,經評估,夏天建筑物內部的溫度最高可以降低30%左右,節約10%-30%的空調開支。

  世界上一些城市應對高溫的方法,并不全然適用于中國,比如,靠近赤道的新加坡有“冷卻新加坡計劃”,但在李迪華看來,新加坡是一個濱海國家,城市海陸風的交換頻繁,雖然靠近赤道,但晝夜溫差大,空氣濕度也沒有中國一些城市高,因此從城市降溫總體規劃來看,“冷卻新加坡計劃”里有很大一部分著眼于綠化的改造,在建筑上覆蓋大量植被和樹木,但在中國則需要慎重。

  李迪華解釋,中國主要屬于大陸季風氣候,具有雨熱同期的特點。在夏季高溫高濕的環境下,植被可能會增加城市的濕度。相比而言,意大利、西班牙和英國一些城市的降溫方式更具參考性,即城市中不應該片面追求高綠地率,而是追求改善步行的舒適性,增強戶外活動的空間,讓人生活在城市中更加舒適,比如增加步行街道的遮陰,構建一些城市冷島,提高戶外空間的舒適性。

  劉岱宗介紹,巴黎、倫敦都在做的“城市冷島”規劃,目的是使居民在進行戶外活動時,盡量保證幾分鐘之內就能找到一個城市冷島,通過構建并生成一張城市冷島地圖,幫助居民在戶外快速步行抵達。

  “比如堅持走7分鐘就能到達可以供冷的公交車站、公共建筑物里面,公共的噴泉、飲水機、能夠遮陰的公園,這樣的一個完整的城市冷島網絡,能夠提高市民在戶外活動時的舒適性。”劉岱宗介紹。

  如何治本?

  “我們很難通過某一項或某幾技術,解決不同城市不同情境下應對高溫的需求。”在劉岱宗看來,制定一整套城市降溫戰略是十分必要的。

  早在2011年,為了提高城市應對極端氣候的能力和市民的生活質量,倫敦發布了《城市氣候變化適應戰略——管理風險和增強韌性》規劃。該規劃在系統性評估氣候變化影響的基礎上,從經濟、環境、健康和基礎設施四個維度出發,圍繞預防、準備、響應和復原四個不同階段制定了相應措施,其目的是降低干旱、高溫和洪水三類極端氣候變化導致的自然災害對城市造成的不利影響。根據這一規劃,在過去的十多年間,倫敦布局了一套多機構應急基礎設施。

  2020年2月,倫敦公布了首份完整的韌性戰略,提出為實現城市的可持續發展,應系統性地提高城市的韌性。相比之前的行動計劃,韌性戰略考慮了突發災害的應對,也考慮了更加廣泛和長期的城市抗風險能力,思考如何應對這些風險,以及如何使城市和市民做好準備。

  對城市來說,這是一項全社會的轉型工作,需要一套規劃性、戰略性和系統性的解決方案,劉岱宗表示,比如,此次高溫就引發了一定的干旱問題,所以當我們面對高溫問題的時候,也需要思考臺風、洪水、干旱等多方面問題。“核心是我們需要有一整套城市總體氣候適應性戰略,在這個戰略下,可能有不同氣候現象的解決方案,各種方案之間需要共同溝通、互相支持,最終形成一個可落地的行動方案”。

  除了對城市進行系統性的升級改造,李迪華介紹,“空氣中PM2.5的濃度直接影響大氣的散熱,高濃度會使得高溫更加惡化”,如果空氣中PM2.5的容量在20以下,意味著城市釋放出來的熱輻射大部分都能耗散到太空中去,而如果空氣污染嚴重,城市建筑道路釋放出來的熱輻射會被污染物反射回城市空氣中,這些熱將無處可排,加劇高溫。“所以在高溫高熱的季節,管理空氣污染物的排放是非常重要的,設法讓空氣變得更加干凈,可能比其他事情要更重要”。

  警報已經拉響

  據國家氣候中心數據,截至8月21日,今夏我國高溫事件在持續時間(70天)、40℃以上高溫區覆蓋范圍(150萬平方公里)、單站最高氣溫強度(45℃)和國家氣象站破或平歷史極值站數(330站)均創下新紀錄。

  被高溫籠罩的不僅是中國,罕見熱浪正肆虐北半球。西班牙、葡萄牙、法國、英國等地均出現超40℃高溫。根據世界氣象組織8月9日發布的報告,今年7月已成為全球范圍內有氣象記錄以來最熱的三個7月之一。截至8月18日,有68個國家的持續高溫紀錄已突破歷史極值。

  “我們將面臨的極端天氣,不再是以前所定義的35℃、36℃的極端天氣,未來溫度可能會超過40℃,不尋常的大量降水也會更加頻繁。”在魏科看來,去年鄭州一小時降雨量達到201毫米,單日降雨量接近過去一年,今年重慶市北碚國家站記錄中出現45℃的極端高溫等,都是典型事件。

  “現在城市的適應性是針對過去幾百年的氣候建立起來的,過去要比現在更為涼爽,這意味著所有的城市都需要進行升級改造,來適應未來極端的天氣。”在魏科看來,無論是英國還是巴黎,目前的城市設計都可能無法適應未來的極端天氣。

  7月19日,根據英國氣象局的數據,英國有記錄以來第一次氣溫突破40℃。當日英國首都倫敦宣布進入“重大事件”狀態。高溫熱浪持續肆虐英國,也導致火災激增,一些機場出現跑道融化等問題。英國鐵路部門表示,由于軌道在高溫下有彎曲的風險,鐵路網大部分的路線已經開始限速。8月16日,突遭大雨襲擊的法國首都巴黎,同樣出現部分道路被淹,多座地鐵站進水等問題。

  魏科表示,這給城市敲響了警鐘,未來全球的城市都要為這種極端天氣做好準備。

責任編輯:張玉

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