曼彻斯特大学的研究人员开发出一种新方法,用于衡量交通相关热量对城市环境的影响。通过将一个基于物理学的模块整合进“社区地球系统模型”(CESM)中,科学家们现在能够追踪引擎、排气系统和刹车系统产生的热量如何影响局部气温。
传统城市气候模型主要关注建筑材料和地表状况。这项发表在《地球系统建模进展杂志》上的新研究,将焦点转向了交通运输产生的热足迹。
该校数据科学与环境分析讲师、论文主要作者郑中华博士表示:“以往关于城市热岛效应的研究大多集中在建筑、材料和地表上。然而,车辆产生的直接热量——即来自引擎、尾气和刹车的热量——在大型气候模型中受到的关注却少得多。”
量化城市热效应
为了验证该模型,研究团队使用了英国曼彻斯特和法国图卢兹的交通数据。研究发现,在曼彻斯特,交通热量使模拟气温在夏季升高了约0.16°C,在冬季则升高了0.35°C。
尽管这些数字看起来并不起眼,但研究人员指出,在极端天气下,它们的影响不容小觑。在英国2022年7月的热浪期间,模型显示交通热量使“体感温度”长时间处于危险阈值之上。
这些热量并不会仅停留在道路上。研究表明,街道层面释放的热能会传导至附近的建筑物,直接导致夏季空调系统的使用需求增加。
除了评估现有车辆的影响外,该模型还能区分不同类型的引擎,包括汽油车、柴油车、混合动力车和电动汽车。这一功能为城市规划者提供了一个工具,用以模拟转向更清洁的交通方式将如何影响未来城市的气候韧性。
该论文第一作者、博士研究员孙源表示:“我们希望强调,在规划气候适应、城市降温策略及净零排放转型时,将交通系统纳入考量至关重要。”
这些研究发现为城市提供了一个新的衡量标准,用以评估交通政策如何影响城市中心的宜居性。随着各国政府寻求缓解全球气温上升带来的影响,该模型为理解城市交通如何加剧热量积聚提供了更清晰的视角。