人们正在经历又一个酷热的夏天。近年来，全球气候变暖增加了高温热浪的发生概率，也使城市热岛效应更加显著。叠加效应对人类健康、农业、生态系统和社会经济活动产生严重影响。因此，采取有效措施，应对气候变化，减少热岛效应，是各国及城市亟待解决的重要课题。
湖北省武汉市是我国传统的“火炉城市”之一，其在应对城市热岛效应方面走在前列，率先在国内开展为城市划定风道和生态走廊的实践，以缓解城市高温压力。通过一系列的措施，武汉市在应对热岛效应和提高城市韧性方面取得了显著成效。
01
武汉市：多年综合治理，摘帽“大火炉”
武汉市特殊的地理环境和气候条件是形成热岛效应的部分原因。武汉市位于中国长江流域，属于亚热带湿润季风气候。夏季常受副热带高压控制，高温少雨。作为“百湖之市”，武汉市拥有166个大小湖泊，水体面积占市域面积超过26%，大量水汽蒸发使城市闷热如“蒸笼”。此外，作为中国重要的工业基地，武汉市城市化高速发展，高楼建筑密集，交通和工业排放加剧，使城市热岛效应更加显著。
为应对热岛效应，武汉市基于对全市水域、山体、绿地、工业、建筑、交通等资源的详细调查，通过对城市风道和温度变化等因素的研究分析，合理规划和利用天然的水体和绿化资源，为城市降温。早在2006年，武汉市就结合城市特点，规划出六大生态廊道，并在2009年提出打造“降温型”园林城市，实现城市“自主呼吸”。经过多年的努力，武汉市的夏季气温逐年下降，根据中国气象局国家气候中心公布的中国夏季炎热城市排行，武汉市已退出全国“四大火炉”城市行列。
2023年7月，武汉市出台《武汉城市降温行动计划》，全面启动“通风、活水、增绿、透气、降碳”五大专项行动，以缓解城市热岛效应。《计划》提出，到2025年，城市热岛面积不增加，强热岛和较强热岛面积有效减少，连片热岛面积控制在30平方公里以内，静风率下降。今年2月，《武汉城市降温行动2024年工作计划》印发，明确年度目标、细化14项行动任务清单，提出8个重点试点项目。
全面开展“城市降温”
五大行动
《武汉城市降温行动计划》以顺应自然、主动干预、持续改善的总体思路，为城市降温提供解决方案。
“通风”行动旨在引入和强化内外风源。通过推进府河、武湖、东湖、汤逊湖、青菱湖、后官湖六条生态绿楔建设，将郊外的“清风”引入中心城区；同时，重点保护北向、东向、南向等城市主风向区域风源；保护20条自然风道、优化54条人工风道，形成“自然为主，引风入城”的通风系统。为了确保通风的效果，每条自然风道的最小宽度将不低于200米，而人工风道的宽度也将保持在至少50米。
因水而忧，亦因水而兴，“活水”行动是武汉市意在充分利用自然水源的举措。通过连通城市内的江、河、湖水系，提升全市的“风动力”；推进多个湖泊的综合治理，包括豹澥湖、严家湖、南湖、竹子湖和清潭湖，以使湖泊上层水温得到有效降低；同时，沿着百里长江和汉江，打造80余公里、830余万平方米的绿色江滩，这些江滩将成为促进江水冷源向陆地延伸的“清凉载体”。
“增绿”行动是为强化城市的“冷源”建设。通过新（改、扩）建各类公园、绿地、绿道，完善林荫大道“绿链”建设，包括补植大树、更换病害树及低价值的小树、新增林荫路等，来分隔城市热岛，为城市建立起道道绿色屏障。武汉市在2023年新增绿地1005.4公顷，新改建各类公园108个（含口袋公园88个），建设林荫路102公里、绿道103.17公里、绿色驿站102个，完成植树造林2.2万亩；建成区绿化覆盖率达到43.1%，绿地率为40.1%，人均公园绿地面积15.01平方米[1]。
城市基建助缓热岛效应的策略，体现在“透气”行动中。武汉市积极探索铺装透气地面，推广运用透气透水的铺装工艺；推广建造低温建筑和新型建筑材料，鼓励实施屋顶、垂直绿化，鼓励新建项目建筑屋顶安装太阳能光伏发电系统，2023年武汉市太阳能光伏建筑应用装机容量已达29.75 MW[2]。
在“降碳”行动中，武汉市通过加强工业企业源头防控，强化新建工业项目能耗排放管控；推进工业企业节能改造，加快钢铁、电力、石化、建材等传统行业的绿色低碳改造，推动工业炉窑、锅炉、电机、变压器等用能设备能效提升，促进工业能源消费低碳化；推动绿色交通出行，倡导绿色生活方式等举措，探索实现绿色生活的“低碳路径”。调研数据显示，2023年武汉市扣除原料用能和可再生能源消费后，单位GDP能耗强度同比下降2.2%，降幅扩大1.9个百分点；煤炭消费量减少1.3%，可再生能源发电装机容量增加59%，占比提高5.1%；全市新能源汽车保有量约30万辆，占比约7%；新能源乘用车累计销量14.6万辆，渗透率达到35%[3]。
武汉市降温的显著成果，同时得益于其海绵城市的建设。海绵城市是城市雨洪管理的一种概念，旨在帮助城市提升弹性，以应对雨水带来的自然灾害。海绵城市的建设思路是充分发挥建筑、道路和公园绿地、水系等生态系统的吸纳、蓄渗和缓释的作用，来有效控制雨水径流。这种理念不仅有助于城市水资源管理，同时能够协同缓解城市热岛效应。武汉市在2015年入选国家首批海绵城市建设试点城市。经过多年建设，截至2023年底，已累计完成350平方公里海绵城市建设[4]。
02
国际实践：打造因地制宜的城市降温方案
在国际上，许多国家和城市也提出了对抗高温的行之有效的策略，支持各自城市找到适合自身气候和发展特点的降温手段。
日本东京：
创造风路
日本东京，和武汉市的纬度相近，具有类似的季风气侯，夏季炎热潮湿。近年来，东京持续遭受高温袭击，2023年夏季热浪更是冲破百年记录。作为首都，东京矗立着高密度的摩天大楼，这是其热岛效应的最大原因之一。2002年，日本政府成立了促进环境城市热岛效应联络委员会，并于2004年制定《减轻城市热岛效应政策框架纲要》。同年动工的双栋摩天大楼（GranTokyo）被认为是“创造风路”的范例之一。GranTokyo 北塔和南塔由四楼连通道“GranRoof”连接，原先楼高十二层的铁道会馆大楼（大丸东京店旧址）被拆除，如此来自东京湾的清凉海风得以吹入城市，消散城市中的热量。
加拿大-多伦多：
深湖水源取代冷媒
加拿大首都多伦多，位处安大略湖西北岸，此刻正在运行着世界上最大的深湖水制冷系统（Deep Water Cooling System, DLWC）。这一创新系统摒弃了能源密集型的压缩机和制冷机，充分利用得天独厚的水源优势，通过置于湖中的管道，抽取安大略湖湖水作为可再生能源，为多伦多市的建筑物降温。
DLWC于2004年投入使用，由Enwave能源公司运营，最初为城市中心的80多座建筑提供制冷，包括医院、政府大楼、学校、住宅楼等，至今已发展到为超过190座建筑物提供制冷。2021-2024年，DLWC在原先三个进水口（intake）的基础上，增加了一个进水口。扩建之后，系统的制冷能力提升到26000吨，电网的电力需求每吨制冷负荷最多减少0.5 KW，和机械制冷系统相比，峰值电力可节省高达70%。这一系统还可以实现冬季热量回收，从而减少天然气消耗，与传统的供热技术相比，碳排放量可减少高达93%[5]。
美国：《热岛降温策略》
提供五大做法
美国在应对城市热岛效应的探索也有较长的历史。早在1998年，美国环保局启动了“热岛缓解计划”(Heat Island Reduction Initiative)，之后发布了《热岛降温策略》（Heat Island Cooling Strategies），其中列举了五大措施，包括增加树木和植被的覆盖，安装绿色屋顶或降温屋顶，铺设降温路面（Cool Pavements），以及运用智慧增长策略发展城市和社区。其中：
绿色屋顶和降温屋顶，前者是“基于自然的解决方案”，通过在屋顶上种植植物，打造屋顶花园，起到隔热降温的作用；后者通过改良屋顶的材料和技术，减少太阳辐射和房屋对热量的吸收，达到为建筑物降温的效果。
降温路面则是在路面材料和技术上做文章。传统路面通常选用沥青、混凝土等材料，这些材料会吸收大量的太阳辐射，并将热量释放到大气中而加剧城市的热岛效应。降温路面是将现有的路面材料，如沥青和混凝土，与新的技术，如路面涂层或嵌草铺面相结合，使得路面更“凉爽”。此外，为推进降温路面相关的建模、实验、标准开发、规划和政策设计等，交通研究委员会（Transportation Research Board）成立了专门的小组委员会，以支持相关工作的开展。
塞拉利昂-弗里敦：
抗高温项目和行动清单
塞拉利昂首都弗里敦被认为是全球抗高温行动的先驱。2023年1月，弗里敦发布该市首份《气候行动战略2022-2030》，“提高城市抵御高温影响的气候适应能力”是《战略》旨在实现的气候愿景之一。
为此，弗里敦市政委员会（FCC）将联合首席高温事务官（Chief Heat Officer）成立工作组，与灾害风险管理机构、塞拉利昂气象局（SL Met）等机构和利益相关方密切合作。弗里敦高温项目（Heat Program）的行动包括确定城市的高温风险区域；完善高温敏感的基础设施，提高热岛地区对高温的抵御能力；将高温风险措施纳入监管框架等。到2030年，绘制完成弗里敦全境的高温风险地图（100%）；到2050年，通过增加树冠覆盖和遮阳设施，降低弗里敦最易受到高温影响地区（热点地区）的温度。
《战略》包含一份行动清单，其中通过优化和重塑建筑环境是弗里敦缓解高温影响的方法之一。比如，弗里敦计划在城市最热地区发展被动式建筑和高温敏感建筑，通过科学设计和技术手段，提高建筑物在高温环境下的适应能力，同时减少能源消耗。另一方面，通过使用耐热建筑材料，为房屋设计被动式制冷模型，达到有效降低室内温度的目的。
03
写在最后
地方和城市在应对气候变化中的关键作用
对抗高温热浪是人类应对全球气候变化的缩影，地方和城市层面在其中的关键作用显而易见。推广绿色基础设施建设、提高能源效率、推广可再生能源使用、新建或改造绿色建筑等应对和减缓措施，需要各城市因地制宜地设计和落实。这些不仅能为当地带来积极影响，也可为国家甚至全球其他城市提供成功范例。
因此，地方和城市层面应设计和制定具有针对性的政策计划和适应方案，以更好地应对高温天气事件。提升城市的整体韧性和可持续发展能力的同时，助力延缓全球气候变暖的进程。
应对极端高温需要国际合作
无论是热浪频发的北美洲，还是遭受高温侵袭的欧亚地区，世界各地都在面临极端高温带来的严峻挑战。面对这一全球性问题，各国需要加强合作，推动城市间气候适应经验的交流和分享，实现协同效应。
今年3月，首届全球极端高温峰会（Global Summit on Extreme Heat）在线召开，活动旨在推动政府、民间社会、青年和学生群体共同应对极端高温天气，提高抵御全球变暖能力。会议提出了几项新措施，包括发布新的全球饥荒预警系统网络（FEWS NET）交互式热暴露预测地图，该工具有助于政策制定者、资助者和其他利益相关者更好地了解和规划极端高温及其对特定国家的影响；发布极端高温应对指南，这份文件将为工作人员和社区应对极端高温天气事件提供指导；以及推出由宾夕法尼亚大学佩里世界之家（Pennsylvania’s Perry World House）创建的高等教育工具包，该工具包将支持全球大学及其合作伙伴推进实质性和跨学科的合作，以建立抵御高温热浪的能力。这些措施为全球应对高温事件注入新力量。
*本文刊发于《世界环境》2024年第4期，总第209期。
作者：
卢腾飞 武汉市节能监察中心 学术委员会主任
韩小迪 绿色创新发展研究院 助理分析师
图源：unsplash
排版：包林洁
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