虎嗅注：大暑已至一周有余，全国各地又也纷纷进到了一年一度的“烧烤模式”，这个夏季，马路上煎鸡蛋已经成为过去，大家纷纷自嘲“撒上一撮孜然，我就是一盘烤肉”；此外各个单位的高温补贴也花样层出，在城市上班的白领们似乎更能理解这种被烤的心情，为什么城市会更热呢？本文告诉你答案。
本文转自微信公众号：果壳少年（ID：guokr_junior），作者：万丽，建筑学博士后研究员，编辑：游识猷、大琳砸。虎嗅网获授权转载。
热得没心情看版
1.城市比周边农村更热，这被称为“城市热岛效应”。
2.城市植被少、地面蒸发散热慢、建筑材料吸收更多太阳辐射热、城市通风差，这些都是导致城市热岛效应的原因。
3.我们可以在没那么热的时候打开家中门窗和风扇，增强通风，改造身边的“小热岛”。
最近这天气，热得人心态都崩了。
图片来源：flickr.com
如果你住在城市中， “变热了”可不止于主观感觉，更有确实存在的物理变化——周围环境的气温逐年上升、反射给我们的太阳辐射热大增、凉风吹拂蒸发汗水带来的降温作用也明显减弱……
中央气象台8月1日06时继续发布高温黄色预警。
这只是因为日益壮大的钢筋水泥丛林，带来了“城市热岛效应”（ urban heat island，UHI）。
城市更热？因为热岛效应
城市给人们提供了很多便利和机会，也带来了不容忽视的问题，热岛效应就是其中之一。
城市热岛效应，是指城市的气温高出农村地区的现象。早在20世纪初，英国的气候学家就提出了这个概念。1960年代以后，人们开始使用人造卫星以红外线拍摄地球，在红外线影像中很容易观察到城市热岛效应，这一理论也得到了证实。
城市热岛到底能有多热？以北京地区为例，夏季城市的地表温度可以比农村地区高出近20℃。
2013年8月25日北京的地表温度。图片来源：参考资料[1]
不过先别被吓坏，这是地表温度，不是空气温度。夏天烈日当头的时候，用手摸摸外面的建筑物墙壁和水泥地面，可能热得有点烫手，这就是因为表面温度升高。而空气温度也会有所上升，但没有那么吓人。气象数据显示，1961年到2000年，北京城区的日平均气温大概比郊区高出3.3℃左右 [2]。不过，这个数字也足以让城里人感觉夏天明显越来越热了。
如果不采取必要措施，热岛效应影响的范围会随着城市的扩张越来越大。
还是拿北京来说，随着城市扩张，高温区也在不断增长：
1984至2002年北京城区地面温度变化。图片来源：参考资料[3]
改革开放至今，中国的城市化已经持续了近40年。2015年，我国的城镇化率已达56.1％，这个数字还在以每年近2%左右的速度增长。到了2017年，北京城六区热岛面积比例已近80%[4]。随着城市的建设和发展，城市面积越来越大，城市人口越来越多。地面上，一座座水泥森林的热岛慢慢生成、逐步扩大、甚至彼此相连……让居住其中的人，感受到“城市火炉”的威力。
为什么会有热岛效应？
原因有很多：
城市地区植被减少，导致地面蒸发散热减少；
2. 诸如混凝土、沥青一类的建筑材料的比热容和导热系数更高，会吸收储存更多的太阳辐射热；
3. 太阳辐射热在高密度的建筑物之间多次反射，导致城市环境变热；
城市与郊区对比，热平衡不同。图片来源：香港天文台
4. 城市建筑物阻挡了风的流动，阻碍了城市的散热；
城市与郊区对比，近地面风不同。图片来源：香港天文台
5. 城市的交通工具、工业生产设备、家用电器、人口等自身会发热，导致气温升高。
知道了原因，也就能理解热岛效应的另一个特点——晚上特别热。到太阳落山以后，城市和郊区的温差更为明显。在农村，夏夜可以坐在院子里纳凉。在城市，夏夜出去散步只感觉到来自周围环境的烘烤。白天城市地面和建筑物吸收和存储了大量太阳辐射热，到了傍晚开始散发出来，让人感觉到墙壁和地面就像一个巨大的暖宝宝。水泥森林的居民们，晚上不开空调简直难以入眠。
香港夏季城市（粗线）与乡村（细线）气温对比，可以看到在太阳落山后，城市温度要远远高于乡间。 图片来源：参考资料[5]
有办法让城市凉快点吗？
就目前的研究结果来看，城市热岛效应还在逐年加剧，带来室外空间舒适度降低、建筑制冷能耗增加、过热导致的疾病人数增加等问题。短时间内虽然无法根治，但我们也不是完全无计可施。
如今，城市规划者已经想出了很多降低城市热岛效应的方法——比如增加城市绿化和水体，就可以增加城市区域的蒸发散热，增加遮阳减少热量吸收；建筑采用反射率较高的浅色外表面材料，再做好隔热层，就可以减少建筑吸收和储存的太阳辐射热；合理设置城市风道，就可以增加空气对流帮助散热；减少机动车、空调等的使用，节能减排，也可以减少城市热源，起到一定的辅助作用。
很多城市和地区已经把降低热岛效应加进了城市规划和设计的要求之中。比如天气湿热又高楼林立的香港，曾经建造了很多连排高层住宅，也就是当地人称的“屏风楼”。
香港的“屏风楼” 。图片来源：zh.wikipedia.org。
后来人们逐渐意识到，屏风楼严重阻挡了香港的城市通风。经过数年的研究，香港政府推出了空气流通评估准则（Air Ventilation Assessment），屏风楼也成为了历史。现在香港的新建建筑都需要遵循这个准则，连政府大楼也不例外。
香港政府总部大楼，中间的开洞能引导城市通风。图片来源：zh.wikipedia.org
别小看这些改动，良好的城市设计对热岛效应的降低效果是立竿见影的。比如韩国首尔市进行的清溪川生态河道整治。
清溪川改造前和改造后。图片来源：参考资料[7]
在改造前，河道上部覆盖了钢筋混凝土构筑物和高架桥，气温比首尔市区的平均气温高5度以上。拆除覆盖物，还原生态河道以后，河面上方的平均气温要比首尔市区平均气温低 3. 6度。同时，清溪川周边地区平均风速至少增大了2. 2% 、最多增大了7. 1%[8]。
清溪川改造后吸引了很多前来纳凉戏水的市民。图片来源：参考资料[9]
有办法给自己周围降点温吗？
在我们栖居的城市规划出一方清凉之前，我们有没有办法改善身边的“小热岛”呢？有可能的话，尽量选择隔热良好的建筑，避免卧室外墙朝西，做好遮阳措施。此外还有一个关键就是，增加自己家中的通风。有研究表明，人们在自然通风的建筑物中，对热的耐受度要高于使用空调的建筑。而增加通风的神器之一就是老古董——吊扇。
假如住宅设计合理，有良好的对流通风，也就是俗话说的“穿堂风”就更好了。在温度没那么高的日子里，大开窗门，打开电扇，足矣。这样，在节省电费的同时，也减少了一个给热岛添砖加瓦的人造热源。
穿堂风。图片来源：参考资料[11]
作为一个人口众多的发展中国家，中国的城市化还将继续。从节约土地、节约资源、降低能耗、便捷交通等方面来看，高密度城市具有明显的优势，也是一个主要的发展趋势。在高楼越来越多，密度越来越大的城市里，决策者必须意识到，可以通过城市规划、城市设计、景观设计、建筑设计等一系列措施，来最大限度地降低城市热岛效应。作为个人，也要努力践行节能的生活方式，低碳环保，匹夫有责。愿住在水泥森林里的我们，有朝一日能享受到凉风送爽的舒适夏夜。
参考资料
[1].北京出现高温与明显热岛效应 http://www.weather.com.cn/beijing/sygdt/08/1957297.shtml
[2].北京“热岛效应”呈加剧趋势 http://epaper.bjnews.com.cn/html/2012-09/06/content_370053.htm?div=-1
[3].周亮 （2006）. 北京城市化过程中的景观格局演变及热岛效应研究. 北京林业大学.硕士 学位论文.
[4].北京城市副中心初步规划两级多条通风廊道http://news.sina.com.cn/c/2018-05-09/doc-ihaichqy5815458.shtml
[5]. Temporal Characteristics of Thermal Satellite Sensors for Urban Heat Island Analysis http://earthzine.org/2011/07/08/temporal-characteristics-of-thermal-satellite-sensors-for-urban-heat-island-analysis/
[6].Staying cool in the urban jungle http://www.socalmultiunitrealestateblog.com/staying-cool-in-the-urban-jungle/
[7].重新思考「清溪川經驗」：「自然」的論述建構與城市使用想像（上）http://www.geog-daily.org/22823388672766522283--beyond-korea/4
[8].王军，王淑燕，李海燕，韩子叻，谭丕功（2009）. 韩国清溪川的生态化整治对中国河道治理的启示.《中国发展》.2009年6月.15-18.
[9].韩国清溪川景观改造的来龙去脉（看图说话）下http://blog.sina.com.cn/s/blog_4cf374170100qmjq.html
[10].A review of human thermal comfort in the built environment http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378778815301638
[11].住房和城乡建设部村镇建设司，无止桥慈善基金. 《抗震夯土农宅建造图册》 （2009）. 北京：中国建筑工业出版社.
[12].A Field Study of PEM (Personal Environmental Module) Performance in Bank of America’s San Francisco Office Buildings http://cbe.berkeley.edu/research/pdf_files/bauman1998_bofa.pdf
本文转自微信公众号：果壳少年（ID：guokr_junior），作者：万丽，建筑学博士后研究员，编辑：游识猷、大琳砸。